JPH1084531A - Method for reducing memory capacity required to decode two-way prediction coded frame during pull-down and its device - Google Patents

Method for reducing memory capacity required to decode two-way prediction coded frame during pull-down and its device

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JPH1084531A
JPH1084531A JP9138882A JP13888297A JPH1084531A JP H1084531 A JPH1084531 A JP H1084531A JP 9138882 A JP9138882 A JP 9138882A JP 13888297 A JP13888297 A JP 13888297A JP H1084531 A JPH1084531 A JP H1084531A
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frame
segment
memory
data
segments
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R Old David
デイヴィッド・アール・オールド
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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  • Television Systems (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce a required memory capacity by storing data from a top field and a bottom field separately to different segments of the memory and re-configuring the top field for a period when re-configuration is extended. SOLUTION: Coded video data are stored temporarily to a rate buffer 804 from a data channel 802 in a bit stream form. A symbol or an event is re-configured into an original frame by a re-configuration device 808, and the data frame are given to a picture buffer 801 via a data channel 810 from the re- configuration device 808, and B-frames are divided into three segments S1, S2, S3 of the picture buffer 801. The memory capacity required to store and display the B frame is smaller than the capacity for one frame. When any of the segments S1-S3 for the B frame is displayed, the segment is released for re-configuration data.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はビデオ・システムに
関し、さらに具体的には、プルダウンとともに双方向予
測符号化フレームを復号し表示するために、ビデオ・デ
コーダで必要なメモリ量を減らすメモリ区分化とフィー
ルド再構成の反復動作に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to video systems, and more particularly, to memory partitioning to reduce the amount of memory required by a video decoder to decode and display bidirectionally coded frames with pulldown. And iterative operation of field reconstruction.

【0002】[0002]

【従来の技術】ビデオ・プログラム信号は、ディジタル
形式に変換され、次にいくつかの既知の圧縮アルゴリズ
ムまたは圧縮方法の一つに従って圧縮され符号化され
る。この圧縮されたディジタル・システム信号(すなわ
ち、ビット・ストリーム)は、ビデオ部分、オーディオ
部分、および他の情報部分を含み、受信機へ送られる。
伝送は既存のテレビジョン・チャネル、ケーブル・テレ
ビジョン・チャネル、衛星通信チャネルなどを介して行
われる。次に、信号を符号化するために使用された圧縮
アルゴリズムに従って、受け取られたシステム信号を伸
張し復号するために、典型的にはデコーダが受信機で使
用される。次に、復号されたビデオ情報がテレビジョン
(TV)モニタのような表示装置へ出力される。
BACKGROUND OF THE INVENTION Video program signals are converted to digital form and then compressed and encoded according to one of several known compression algorithms or methods. This compressed digital system signal (ie, bit stream), including the video portion, the audio portion, and other information portions, is sent to a receiver.
Transmission takes place over existing television channels, cable television channels, satellite communication channels and the like. Next, a decoder is typically used at the receiver to decompress and decode the received system signal according to the compression algorithm used to encode the signal. Next, the decoded video information is output to a display device such as a television (TV) monitor.

【0003】ビデオの圧縮と符号化は、典型的にはビデ
オ・エンコーダによって実行される。通常、ビデオ・エ
ンコーダは選択されたデータ圧縮アルゴリズムを実行す
るが、このデータ圧縮アルゴリズムは、ディジタル・ビ
デオ信号の送信側と受信側が同意した承認済みの標準ま
たは仕様に準拠している。現在、Moving Pic
tures Experts Group(MPEG)
によって開発されているそのような1つの標準は、一般
的にMPEG−1標準と呼ばれている。それよりも新し
い標準であるMPEG−2は、MPEG−1と類似して
いるが、さらに広い範囲のアプリケーションをカバーす
る拡張を含んでいる。具体的に説明すると、MPEG−
2はインタレースされたビデオ信号の高品質符号化をも
含みうる標準であるが、そのようなビデオの中には、高
品位テレビジョン(HDTV)も含まれる。広範囲のア
プリケーション、ビットレート、解像度、信号品質、お
よびサービスが対象とされているが、あらゆる形式のデ
ィジタル記憶媒体、TV放送、および通信も対象とされ
ている。
[0003] Video compression and encoding are typically performed by video encoders. Typically, a video encoder performs a selected data compression algorithm that conforms to approved standards or specifications agreed upon by the sender and the receiver of the digital video signal. Currently Moving Pic
tours Experts Group (MPEG)
One such standard being developed by the Company is commonly referred to as the MPEG-1 standard. A newer standard, MPEG-2, is similar to MPEG-1, but includes extensions that cover a wider range of applications. More specifically, MPEG-
2 is a standard that may also include high quality encoding of interlaced video signals, but such video includes high definition television (HDTV). It covers a wide range of applications, bit rates, resolutions, signal qualities, and services, but also covers all forms of digital storage media, TV broadcast, and communications.

【0004】ビデオ信号を圧縮するためには、典型的に
は、アナログ・データをサンプルし、このデータを輝度
および色差のディジタル値で表すことが必要である。M
PEG標準は、ビデオ信号の輝度成分(Y)が色差信号
(Cr,Cb)に関して2対1(2:1)の割合でサン
プルされることを決めている。すなわち、輝度成分Yの
2つのサンプルごとに、色差成分CrおよびCbの各々
に1つのサブサンプルがある。2:1のサンプリング率
は一般的に妥当なものと考えられている。なぜなら、人
間の目は、色成分よりも輝度(明るさ)成分に敏感だか
らである。ビデオのサンプリングは、典型的には、垂直
方向および水平方向で行われる。
To compress a video signal, it is typically necessary to sample analog data and represent this data in digital values of luminance and chrominance. M
The PEG standard specifies that a luminance component (Y) of a video signal is sampled at a ratio of 2: 1 (2: 1) with respect to a color difference signal (Cr, Cb). That is, for every two samples of the luminance component Y, there is one subsample for each of the color difference components Cr and Cb. A 2: 1 sampling rate is generally considered reasonable. This is because human eyes are more sensitive to luminance (brightness) components than color components. Video sampling is typically performed in the vertical and horizontal directions.

【0005】一度、ビデオ信号がサンプルされると、そ
れは典型的にはピクチャ内容のすべてを含むノンインタ
レース信号へフォーマットされる。具体的には、ビデオ
信号は複数のピクチャ(すなわち、フレーム)を含み、
各フレームは表示するための複数の水平走査ラインを含
む。これに対して、インタレース信号は、それぞれの完
全な表示走査のためのピクチャ内容の一部のみを含む信
号である。インタレース信号では、各フレームは2つの
フィールドに分割される。この2つのフィールドは、よ
く偶数フィールドと奇数フィールド、またはトップ・フ
ィールドとボトム・フィールドと呼ばれる。各フィール
ドはフレームの長さをカバーしているが、1つおきの走
査ラインのみを含んでいる。そのようなフィールド分割
の目的は、今日のTVの大部分がインタレース・フォー
マットでビデオ情報を表示し、まず1つのフィールド
(たとえば、トップ・フィールドの全体)を表示し、次
にボトム・フィールドの全体を表示するためである。
[0005] Once the video signal is sampled, it is typically formatted into a non-interlaced signal that contains all of the picture content. Specifically, the video signal includes a plurality of pictures (ie, frames),
Each frame includes a plurality of horizontal scan lines for display. In contrast, an interlaced signal is a signal that contains only a portion of the picture content for each complete display scan. In an interlaced signal, each frame is divided into two fields. These two fields are often called even and odd fields, or top and bottom fields. Each field covers the length of the frame, but contains only every other scan line. The purpose of such field division is that most TVs today display video information in an interlaced format, first displaying one field (e.g., the entire top field) and then the bottom field. This is for displaying the whole.

【0006】ビデオ信号がサンプルされフォーマットさ
れた後、さらにエンコーダが、表示される画像領域に従
ってそれを異なった解像度へ変換処理してよい。その場
合、エンコーダは各ピクチャをどのように符号化するか
を決めなければならない。1つのピクチャは、動画ビデ
オの1つのフレームまたは映画フィルムの1つの画面と
考えてよい。しかし、各ピクチャには、異なった符号化
方式を使用することができる。最もよく使用されるピク
チャ符号化タイプは、Iピクチャ(intra−cod
ed picturesのことで、他のピクチャを参照
しないで符号化され、しばしばアンカ・フレーム(an
chor frame)とも呼ばれる)、Pピクチャ
(予測符号化ピクチャあるいはpredictive−
codedpicturesまたはのことで、過去のI
またはP参照ピクチャからの動き補償予測を使用して符
号化され、同様にアンカ・フレームと考えられる)、お
よびBピクチャ(双方向予測符号化ピクチャあるいはb
idirectionally predictive
−coded picturesのことで、過去および
将来のIまたはPピクチャからの動き補償を使用して符
号化される)である。これらのピクチャ・タイプをIフ
レーム、Pフレーム、またはBフレームと呼ぶこととす
る。
After the video signal has been sampled and formatted, the encoder may further convert it to a different resolution according to the image area to be displayed. In that case, the encoder must decide how to encode each picture. One picture may be considered one frame of motion video or one screen of motion picture film. However, a different coding scheme can be used for each picture. The most commonly used picture coding type is I-picture (intra-code
ed pictures, which are coded without reference to other pictures and are often anchor frames (an
ch picture), P picture (predictively coded picture or predictive-picture).
coded pictures or past I
Or encoded using motion compensated prediction from a P reference picture, also considered an anchor frame), and a B picture (bidirectionally coded picture or b
directionally predictive
-Coded pictures, which are coded using motion compensation from past and future I or P pictures). These picture types will be referred to as I frames, P frames, or B frames.

【0007】典型的な符号化方式はIフレーム、Pフレ
ーム、およびBフレームの混合を使用する。典型的に
は、Iフレームは0.5秒ごとに1回生じ、Iフレーム
またはPフレームの各対の間に2つのBフレームが挿入
される。Iフレームは、そのポイントからピクチャの符
号化シーケンス内で復号を始めることができるランダム
なアクセス・ポイントを提供するが、符号化の圧縮度は
中程度である。Pフレームは、過去のIフレームまたは
Pフレームからの動き補償予測を使用してより効率的に
符号化され、一般的に将来の予測のための参照のために
使用される。Bフレームは最高の圧縮度を与えるが、動
き補償のために過去および将来の参照ピクチャを必要と
する。一般的に、Bフレームは予測のための参照ピクチ
ャとしては使用されない。特定のビデオ・シーケンスの
中で、3つのピクチャ・タイプの構成は非常に柔軟であ
る。第4のピクチャ・タイプが、DピクチャまたはDC
ピクチャとしてMPEG標準によって定義されている。
このタイプは、単純で品質に制限がある高速順方向(F
ast−Forward)モードを可能にする。
[0007] A typical coding scheme uses a mixture of I, P, and B frames. Typically, an I-frame occurs once every 0.5 seconds, with two B-frames inserted between each pair of I- or P-frames. I-frames provide a random access point from which decoding can begin within the encoded sequence of pictures, but with moderate compression. P frames are more efficiently encoded using motion compensated prediction from past I or P frames and are generally used for reference for future prediction. B-frames provide the highest degree of compression, but require past and future reference pictures for motion compensation. Generally, B frames are not used as reference pictures for prediction. Within a particular video sequence, the composition of the three picture types is very flexible. The fourth picture type is D picture or DC
The picture is defined by the MPEG standard.
This type is a simple, quality-limited fast forward (F
(ast-Forward) mode.

【0008】一度、ピクチャ・タイプが定義されると、
エンコーダはあるピクチャ内の各16x16マクロブロ
ックのために動きベクトルを見積もることができる。マ
クロブロック(MB)は、MPEG標準の基本的符号化
単位である。1つのマクロブロックは、輝度成分(Y)
を含む1つの16ピクセルx16ライン部分、または4
つの8ピクセルx8ラインのブロックと、クロミナンス
成分CrおよびCbを含むいくつかの空間的に対応した
8x8のブロックから構成される。クロミナンス値のブ
ロックの数は、使用される特定のフォーマットによって
異なる。通常の色空間サンプリング方式としては、最大
の品質を与えるが圧縮度は比較的に小さい4:4:4
や、2つのCbクロミナンス・ブロックとCrクロミナ
ンス・ブロックを含む4:2:2、2つのクロミナンス
・ブロックを含む4:2:0がある。複数のそのような
マクロブロックはフレーム内の水平スライスを形成し、
スライスはMPEG符号化方式における基本的処理単位
となる。複数のそのようなスライスは各ピクチャすなわ
ち各フレームを形成し、これは基本的表示単位となる。
しかし、前述したように、各フレームは、典型的には2
つの別個のフィールドとしてインタレースされ表示され
る。
[0008] Once the picture type is defined,
The encoder can estimate a motion vector for each 16x16 macroblock in a picture. A macroblock (MB) is a basic coding unit of the MPEG standard. One macroblock has a luminance component (Y)
A 16 pixel by 16 line portion containing
It consists of two 8 × 8 line blocks and several spatially corresponding 8 × 8 blocks containing the chrominance components Cr and Cb. The number of blocks of chrominance values depends on the particular format used. As a normal color space sampling method, the highest quality is provided, but the compression degree is relatively small.
And 4: 2: 2 including two Cb chrominance blocks and Cr chrominance blocks, and 4: 2: 0 including two chrominance blocks. Multiple such macroblocks form a horizontal slice in the frame,
A slice is a basic processing unit in the MPEG coding method. A plurality of such slices form each picture or frame, which is the basic display unit.
However, as mentioned above, each frame is typically 2
Interlaced and displayed as two separate fields.

【0009】動きベクトルは、現在のピクチャと前に記
憶されたピクチャとの間の変位情報を提供する。Pフレ
ームは動き補償を使用して、ビデオ中のピクチャ・フレ
ームの間の時間冗長度(すなわち、動きの不在)を処理
する。連続したピクチャ間の明らかな動きは、前のピク
チャのピクセルが現在のマクロブロック内のピクセルに
関して異なった位置を占めることによって生じる。前の
マクロブロックと現在のマクロブロックにおけるピクセ
ル間のこの変位は、MPEGビットストリーム中に符号
化される動きベクトルによって表される。典型的には、
エンコーダは所与の各フレームに使用されるピクチャ・
タイプを選択する。エンコーダは、ピクチャ・タイプを
定義した後、ピクチャ内の各マクロブロックのために動
きベクトルを見積もる。典型的には、Pフレームでは、
1つのベクトルが各マクロブロックのために使用され、
Bフレームでは、1つまたは2つのベクトルが使用され
る。
[0009] The motion vector provides displacement information between the current picture and a previously stored picture. P-frames use motion compensation to handle temporal redundancy (ie, absence of motion) between picture frames in the video. Obvious motion between consecutive pictures is caused by the pixels of the previous picture occupying different positions with respect to the pixels in the current macroblock. This displacement between the pixels in the previous macroblock and the current macroblock is represented by the motion vectors encoded in the MPEG bitstream. Typically,
The encoder determines the picture used for each given frame.
Select a type. After defining the picture type, the encoder estimates a motion vector for each macroblock in the picture. Typically, in a P frame,
One vector is used for each macroblock,
In a B frame, one or two vectors are used.

【0010】エンコーダがBフレームを処理するとき、
通常、ピクチャ・シーケンスを並べ替えて、ディジタル
・ビデオ信号を受け取るビデオ・デコーダが適切に処理
できるようにする。通常、Bフレームは前に送られたI
フレームまたはPフレームに基づく動き補償を使用して
符号化されるので、Bフレームは、後続のアンカ・ピク
チャ(IフレームまたはPフレーム)が受け取られ、復
号された後でのみ復号することができる。したがって、
一連のピクチャの順序はエンコーダによって並べ替えら
れ、デコーダに到着するピクチャは、ビデオ信号の復号
に適した順序になっている。次に、デコーダは表示に適
した順序にピクチャを並べ替えることができる。
When the encoder processes a B frame,
Typically, the picture sequence is reordered so that the video decoder receiving the digital video signal can process it properly. Normally, the B frame is
As encoded using motion compensation based on frames or P-frames, B-frames can be decoded only after a subsequent anchor picture (I- or P-frame) has been received and decoded. Therefore,
The order of the series of pictures is rearranged by the encoder, and the pictures arriving at the decoder are in an order suitable for decoding the video signal. The decoder can then reorder the pictures into an order suitable for display.

【0011】エンコーダは、ビデオ・データの所与のマ
クロブロックのために、ピクチャ・タイプ、ピクチャの
特定領域における動き補償の有効性、およびブロック内
の信号の性質に基づいて符号化モードを選択するように
プログラムされている。符号化モードが選択された後、
エンコーダは、過去もしくは将来の参照ピクチャに基づ
いてブロック内容の動き補償予測を実行する。次に、エ
ンコーダは、現在のマクロブロック内の実際のデータか
ら予測を減算することによって誤差信号を発生する。誤
差信号は同じように8x8ブロック(4つの輝度ブロッ
クと2つのクロミナンス・ブロック)に分割される。次
に、離散コサイン変換(DCT)を各ブロック上で実行
して、さらに圧縮を行うことができる。DCT操作は、
8x8ブロックのピクセル値を、空間周波数の水平およ
び垂直係数の8x8マトリックスへ変換する。1つまた
は複数の非ゼロ水平または非ゼロ垂直空間周波数を表す
係数は、AC係数と呼ばれる。ピクセル値からなる8x
8のブロックは、後で空間周波数係数に対して逆DCT
(IDCT)を実行するビデオ・デコーダによって再構
成することができる。
The encoder selects an encoding mode for a given macroblock of video data based on the picture type, the effectiveness of motion compensation in a particular region of the picture, and the nature of the signal within the block. Is programmed as After the encoding mode is selected,
The encoder performs motion-compensated prediction of the block contents based on past or future reference pictures. Next, the encoder generates an error signal by subtracting the prediction from the actual data in the current macroblock. The error signal is similarly divided into 8x8 blocks (four luminance blocks and two chrominance blocks). Next, a discrete cosine transform (DCT) can be performed on each block to perform further compression. The DCT operation is
Transform the 8x8 block of pixel values into an 8x8 matrix of horizontal and vertical coefficients of spatial frequency. The coefficients representing one or more non-zero horizontal or non-zero vertical spatial frequencies are called AC coefficients. 8x consisting of pixel values
8 is later inverse DCTed for spatial frequency coefficients.
It can be reconstructed by a video decoder performing (IDCT).

【0012】隣り合う8x8のブロックの平均値の差は
比較的に小さくなる傾向があるので、予測符号化によっ
てさらなる圧縮が行われる。予測符号化は、前にエンコ
ーダによって操作されたピクセル情報のブロックに基づ
いて圧縮度を高めるために使用される手法である。符号
化されるブロックについて、ピクセル値の予測をエンコ
ーダによって実行することができる。予測されたピクセ
ル値と実際のピクセル値の差を計算し符号化することが
できる。差の値は予測誤差を表し、これはピクセル値の
予測ブロックの情報を訂正するために後でビデオ・デコ
ーダで使用することができる。
Since the difference between the average values of adjacent 8 × 8 blocks tends to be relatively small, further compression is performed by predictive coding. Predictive coding is a technique used to increase compression based on blocks of pixel information previously manipulated by an encoder. For the block to be encoded, prediction of pixel values can be performed by the encoder. The difference between the predicted pixel value and the actual pixel value can be calculated and encoded. The difference value represents a prediction error, which can later be used in a video decoder to correct the information in the predicted block of pixel values.

【0013】符号化処理自体によって達成される信号圧
縮のほかに、量子化ステップ・サイズを選択することに
よって、かなりの程度の意図的な信号圧縮を達成でき
る。量子化の間隔またはステップは、インデックスによ
って指定される。より高い空間周波数に対応した周波数
係数の量子化レベルは、人間の視覚認識システムに基づ
いて適切な量子化ステップ・サイズを選択することによ
ってゼロの係数値を容易に作成できる。具体的に説明す
ると、ある特定の空間周波数の係数値が特定の量子化レ
ベルを超えないかぎり、人間の視覚認識システムがその
空間周波数の欠落を認識しないように、ステップ・サイ
ズを選択する。より高次の係数に対応した連続ゼロ値係
数の予想ランを統計的に符号化すると、かなりの圧縮度
が得られる。
[0013] In addition to the signal compression achieved by the encoding process itself, a significant degree of intentional signal compression can be achieved by choosing the quantization step size. The quantization interval or step is specified by an index. The quantization level of the frequency coefficient corresponding to the higher spatial frequency can easily create a coefficient value of zero by selecting an appropriate quantization step size based on the human visual recognition system. Specifically, the step size is selected so that the human visual recognition system does not recognize the missing spatial frequency unless the coefficient value for the particular spatial frequency exceeds a particular quantization level. Statistically encoding the expected run of successive zero-valued coefficients corresponding to higher order coefficients provides a significant degree of compression.

【0014】非ゼロの係数を級数の始めの部分に集め、
その順序内の最後の非ゼロ係数に続くゼロ係数をできる
だけ多く符号化するために、係数のシーケンスは、しば
しばジグザグ順序と呼ばれる特定の配置に構成される。
ジグザグ順序は最高の空間周波数を級数の終わりの部分
に集中させる。一度、ジグザグ順序が実行されると、エ
ンコーダは典型的にAC係数上で「ランレングス符号
化」を実行する。この処理は、DCT係数の各8x8ブ
ロックを、非ゼロ係数と先行するゼロ係数の数によって
表される事象の数へ減らす。高周波数係数はゼロになる
可能性が大きいので、ランレングス符号化はさらにビデ
オを圧縮することになる。
The non-zero coefficients are collected at the beginning of the series,
In order to encode as many zero coefficients as possible following the last non-zero coefficient in the order, the sequence of coefficients is arranged in a specific arrangement, often referred to as a zigzag order.
The zigzag order concentrates the highest spatial frequencies at the end of the series. Once the zigzag order is performed, the encoder typically performs "run-length encoding" on the AC coefficients. This process reduces each 8x8 block of DCT coefficients to the number of events represented by the number of non-zero and leading zero coefficients. Since the high frequency coefficients are likely to be zero, run length coding will further compress the video.

【0015】次に、エンコーダは、結果のデータに可変
長符号化(VLC)を実行するために可変長デコーダ
(VCD)を含むことができる。VLCは可逆的なデー
タ符号化手順であって、頻度の高い事象へ短いコード・
ワードを割り当て、頻度の少ない事象には長いコード・
ワードを割り当てるので、さらにビデオの圧縮が達成さ
れる。ハフマン符号化は特によく知られたVLC形式
で、情報を失うことなくデータ・セットを表すのに必要
なビット数を減少させる。ここで、圧縮された最終的な
ビデオ・データは転送の準備が完了したことになり、記
憶装置へ転送するか伝送媒体を介して遠隔地のデコーダ
へ伝送されて、受信と伸張が行われる。MPEG標準
は、圧縮されたビットストリームについて特定のシンタ
ックスを定めている。MPEGビデオ・シンタックスは
6つのレイヤを含み、各レイヤは、信号処理機能または
システム機能をサポートしている。MPEGシンタック
ス・レイヤは、階層構造に対応している。「シーケン
ス」はビデオ符号化階層の最上位のレイヤであり、ヘッ
ダといくつかの「フレームのグループ」(GOP)から
構成される。シーケンス・ヘッダは、一般的にデコーダ
の状態を初期設定し、それによってデコーダは、過去の
復号履歴に影響されないで任意のシーケンスを復号する
ことができる。GOPはランダム・アクセス・ポイント
である。すなわち、それはシーケンス内で独立して復号
できる最小の符号化単位である。典型的には、GOPは
ヘッダといくつかの「ピクチャ」から構成される。GO
Pヘッダは、時間および編集情報を含む。
Next, the encoder can include a variable length decoder (VCD) to perform variable length coding (VLC) on the resulting data. VLC is a reversible data encoding procedure that allows short code
Assign words and use long codes for infrequent events
By allocating words, further video compression is achieved. Huffman coding, especially in the well-known VLC format, reduces the number of bits required to represent a data set without loss of information. Here, the final compressed video data is ready for transfer, and is transferred to a storage device or transmitted to a decoder at a remote place via a transmission medium to be received and decompressed. The MPEG standard defines a specific syntax for compressed bitstreams. The MPEG video syntax includes six layers, each supporting signal processing or system functions. The MPEG syntax layer corresponds to a hierarchical structure. A "sequence" is the highest layer of the video coding hierarchy and consists of a header and several "groups of frames" (GOPs). The sequence header typically initializes the state of the decoder so that the decoder can decode any sequence without being affected by past decoding history. GOP is a random access point. That is, it is the smallest coding unit that can be decoded independently in the sequence. Typically, a GOP consists of a header and some "pictures". GO
The P header contains time and editing information.

【0016】前述したように、少なくとも3つのタイプ
のピクチャまたはフレームが存在する。すなわち、Iフ
レーム、Pフレーム、およびBフレームである。ピクチ
ャには依存性があるため、フレームが伝送され、記憶さ
れ、または引き出される順序は、必ずしも表示の順序で
はなく、デコーダがビットストリーム中のピクチャを適
切に復号するのに必要な順序である。たとえば、典型的
なフレーム・シーケンスは、表示の順序では次のように
なる。
As mentioned above, there are at least three types of pictures or frames. That is, an I frame, a P frame, and a B frame. Because of the dependencies of pictures, the order in which frames are transmitted, stored, or retrieved is not necessarily the order of display, but the order necessary for the decoder to properly decode the pictures in the bitstream. For example, a typical frame sequence is as follows in display order:

【0017】 I B B P B B P B B P B B I B B P B B P 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18I BB P B B P P B B P B B I B B P B B P 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

【0018】これに対して、上記の表示の順序に対応す
るビットストリームの順序は、次のようになる。
On the other hand, the bit stream order corresponding to the above display order is as follows.

【0019】 I P B B P B B P B B I B B P B B P B B 0 3 1 2 6 4 5 9 7 8 12 10 11 15 13 14 18 16 17[0019] I P B B P B B P B B I B B P B B P B B 0 3 1 2 6 4 5 9 7 8 12 10 11 15 13 14 18 16 17

【0020】Bフレームは、表示の順序では、後続のI
フレームまたはPフレームに依存するので、Iフレーム
またはPフレームは、従属するBフレームの前に伝送さ
れ復号されねばならない。
The B frame is composed of the following I in the display order.
Depending on the frame or P frame, the I or P frame must be transmitted and decoded before the dependent B frame.

【0021】GOPの「ピクチャ」部分の各々は、ヘッ
ダと1つまたは複数のスライスから構成される。ピクチ
ャ・ヘッダはタイム・スタンプ、ピクチャ・タイプ、お
よび符号化情報を含む。スライスは、ピクチャからの整
数個のマクロブロックから構成され、復号の誤りを回復
するためにビデオ・デコーダが使用できる。ピクチャ内
でビットストリームが読み取り不能になると、通常、デ
コーダはピクチャ全体をドロップする必要はなく、次の
スライスを待つことによって異常事態を回復することが
できる。さらに、スライスの中には、位置および量子化
スケール情報を含んでいるヘッダが存在する。ブロック
は基本的符号化単位であるから、DCTはブロック・レ
ベルで適用される。典型的には、各ブロックは、8x8
マトリックスに配列された64個の成分ピクセルを含
む。符号化されるのは、個々のピクセル値ではなく、符
号化ブロックの成分である。マクロブロック・ヘッダの
中には、量子化スケールと動き補償の情報が存在する。
Each "picture" portion of the GOP consists of a header and one or more slices. The picture header contains a time stamp, picture type, and coding information. A slice is made up of an integer number of macroblocks from a picture and can be used by a video decoder to recover from decoding errors. If the bitstream becomes unreadable within a picture, the decoder typically does not need to drop the entire picture and can recover from the anomaly by waiting for the next slice. Further, within the slice there is a header containing the position and quantization scale information. DCT is applied at the block level because blocks are the basic coding unit. Typically, each block is 8x8
Includes 64 component pixels arranged in a matrix. It is not the individual pixel values that are encoded, but the components of the encoded block. In the macroblock header, there is information on quantization scale and motion compensation.

【0022】ビデオの復号処理は、概略的にはビデオの
符号化処理の逆であり、圧縮され符号化されたビットス
トリームから動画シーケンスを再構成する。ビットスト
リーム中のデータはシンタックスに従って復号される
が、シンタックス自体はデータ圧縮アルゴリズムによっ
て定義される。まず、デコーダは符号化されたピクチャ
の開始部分を識別するとともにピクチャのタイプを識別
しなければならず、次に、そのピクチャ内の個々のマク
ロブロックを復号しなければならない。もし動きベクト
ルとマクロブロック・タイプがビットストリームの中に
存在すれば(Iフレーム、Pフレーム、およびBフレー
ムの各タイプは、それ自体のマクロブロック・タイプを
もっている)、それらを使用して、デコーダがすでに記
憶した過去および将来の参照フレームに基づき現在のマ
クロブロックの予測を構成することができる。次に、係
数データがIDCT処理によって逆量子化され操作され
て、マクロブロック・データが周波数ドメインから時間
および空間ドメインのデータへ変換される。
The video decoding process is generally the reverse of the video encoding process and reconstructs a moving image sequence from a compressed and encoded bit stream. The data in the bitstream is decoded according to the syntax, but the syntax itself is defined by a data compression algorithm. First, the decoder must identify the beginning of the encoded picture and identify the type of picture, and then decode the individual macroblocks within that picture. If motion vectors and macroblock types are present in the bitstream (each type of I-frame, P-frame, and B-frame has its own macroblock type), use them to Can construct a prediction of the current macroblock based on past and future reference frames already stored. The coefficient data is then dequantized and manipulated by an IDCT process to convert the macroblock data from frequency domain to time and space domain data.

【0023】マクロブロックのすべてがデコーダによっ
て処理されてしまうと、ピクチャの再構成が完了したこ
とになる。もし再構成されたフレームが、基準フレーム
またはアンカ・フレーム(たとえば、Iフレームまたは
Pフレーム)であれば、それは記憶されている最も古い
アンカ・フレームに取って代わり、後続フレームの新し
いアンカとして使用される。前述したように、フレーム
が表示される前に、それらを並び替えて、符号化順序で
はなく表示順序にする必要があるかもしれない。フレー
ムが並べ替えられた後に、それらは適切な表示装置で表
示される。
When all of the macroblocks have been processed by the decoder, the picture reconstruction has been completed. If the reconstructed frame is a reference or anchor frame (eg, an I-frame or a P-frame), it replaces the oldest stored anchor frame and is used as the new anchor for subsequent frames. You. As described above, before the frames are displayed, they may need to be reordered to display order rather than encoding order. After the frames are reordered, they are displayed on a suitable display device.

【0024】概略的には、符号化されたビデオ・データ
は、チャネル・バッファ(レート・バッファ)で受け取
られ記憶される。次に、そのデータはデコーダまたは復
号処理を実行する再構成装置によってチャネル・バッフ
ァから引き出され、復号されたデータはピクチャ記憶バ
ッファへ記憶される。装置構成によっては、チャネル・
バッファおよびピクチャ記憶バッファは、1つのメモリ
装置に一体化されている。復号されたデータはIフレー
ム、Pフレーム、またはBフレームの形式をしており、
表示コントローラはピクチャ・データを引き出して、適
切な表示装置(たとえば、TVモニタ)がそれを表示す
る。注意すべきは、本発明に従うシステムよりも前のシ
ステムでは、ピクチャ記憶バッファは、ビデオ情報の少
なくとも3つのフレームを記憶できる能力(すなわち3
つの「フレームストア」)を必要とした。2つのアンカ
・フレームを記憶するためには、2つのフレームストア
が必要であった。この2つのアンカ・フレームは、Bフ
レームを第3のフレームストア領域へ再構成するために
使用された。
In general, encoded video data is received and stored in a channel buffer (rate buffer). The data is then pulled from the channel buffer by a decoder or reconstructor performing the decoding process, and the decoded data is stored in a picture storage buffer. Depending on the device configuration, the channel
The buffer and the picture storage buffer are integrated into one memory device. The decoded data is in the form of an I-frame, P-frame, or B-frame,
The display controller retrieves the picture data and an appropriate display device (eg, a TV monitor) displays it. It should be noted that in systems prior to the system according to the invention, the picture storage buffer has the capacity to store at least three frames of video information (ie 3
One "frame store"). Two frame stores were required to store two anchor frames. These two anchor frames were used to reconstruct the B frame into a third framestore area.

【0025】具体的に説明すると、Bフレームを再構成
するためには、関連した2つのアンカ・フレームが復号
され、ピクチャ記憶バッファで利用可能でなければなら
ない。これは、Bフレームが再構成処理の間に双方のア
ンカ・フレームを使用して補間されるからである。マク
ロブロックは各フレームのために偶数フィールドと奇数
フィールドの情報を含むので、各Bフレームの再構成
は、プログレッシブに(すなわち、ノンインタレースの
順序で)実行される。しかし、各フレームの表示はイン
タレースの順序で行われ、まずトップ・フィールドの全
体が表示された後で、ボトム・フィールドの表示が開始
される。したがって、Bフレームの再構成は、Bフレー
ムの表示よりも少なくとも半フレームだけ先に行われる
必要があり、Bフレーム全体の表示を終わらせるために
は、再構成処理を完了しておく必要がある。再構成と表
示の間には、累進的順序とインタレース式順序の違いが
あるので、先行技術のシステムでは、表示のために各B
フレームの再構成を完了するために、1つの完全なフレ
ームを利用可能にしておく必要があった。したがって、
先行技術のシステムは、少なくとも3つのメモリ・フレ
ームストアを必要とした。
Specifically, in order to reconstruct a B frame, the two associated anchor frames must be decoded and available in the picture storage buffer. This is because the B frame is interpolated using both anchor frames during the reconstruction process. Reconstruction of each B frame is performed progressively (i.e., in non-interlaced order) because the macroblock contains even and odd field information for each frame. However, the display of each frame is performed in the interlaced order, and the display of the bottom field is started after the entire top field is displayed first. Therefore, the reconstruction of the B frame needs to be performed at least half a frame before the display of the B frame, and the reconstruction process needs to be completed in order to end the display of the entire B frame. . Because of the differences between progressive and interlaced ordering between reconstruction and display, prior art systems have shown that each B
To complete frame reconstruction, one complete frame had to be available. Therefore,
Prior art systems required at least three memory framestores.

【0026】本発明は、主としてNTSC(Natio
nal Television Systems Co
mmittee)をサポートする国際標準機構/国際電
気技術委員会(ISO/IEC)2−13818標準、
またはPAL(PhaseAlternating L
ine)標準に準拠したMPEG−2デコーダに関す
る。NTSCの解像度は、フレーム当たり720x48
0画素(ピクセル)であり、PAL解像度は720x5
76ピクセルである。ピクチャ・レートは、1秒当たり
24から30フレームである。4:2:0のサンプリン
グ率では、各フレームは平均してピクセル当たり12ビ
ットを必要とする。ダイナミック・ランダム・アクセス
・メモリ(DRAM)のようなメモリ装置では、PAL
タイプの各フレームは、4,976,640ビットの記
憶域を必要とし、各NTSCフレームは4,147,2
00ビットの記憶域を必要とする。NTSC標準は主と
して米国(US)で使用され、PAL標準は主としてヨ
ーロッパで使用される。最小限3つのフレーム記憶域が
必要であるから、PALシステムは、少なくとも3x
4,976,640=14,929,920(14.9
Mb)ビットのメモリを必要とする。NTSCシステム
は、少なくとも3x4,147,200=12、44
1、600(12.5Mb)ビットのメモリを必要とす
る。さらに、チャネル・バッファ用に追加のメモリが必
要であり、また各種の雑多のオーバヘッド機能を実行す
るためにオーバヘッド記憶域が必要であった。そのよう
なオーバヘッド・メモリはデコーダ・システムの中で分
散されるか、一体型メモリへ組み込まれていた。
The present invention mainly relates to NTSC (Natio
nal Television Systems Co
International Standards Organization / International Electrotechnical Commission (ISO / IEC) 2-13818 standard supporting
Or PAL (Phase Alternating L)
ine) An MPEG-2 decoder compliant with the standard. NTSC resolution is 720x48 per frame
0 pixels (pixels), PAL resolution is 720 × 5
76 pixels. The picture rate is 24 to 30 frames per second. At a 4: 2: 0 sampling rate, each frame requires on average 12 bits per pixel. In memory devices such as dynamic random access memory (DRAM), PAL
Each frame of the type requires 4,976,640 bits of storage, and each NTSC frame has 4,147,2
Requires 00 bits of storage. The NTSC standard is mainly used in the United States (US), and the PAL standard is mainly used in Europe. Since a minimum of three frame storages are required, the PAL system requires at least 3x
4,976,640 = 14,929,920 (14.9
Mb) requires bit memory. The NTSC system has at least 3 × 4,147,200 = 12,44
1,600 (12.5 Mb) bit memory is required. In addition, additional memory was required for the channel buffers, and overhead storage was required to perform various miscellaneous overhead functions. Such overhead memories have been distributed in decoder systems or incorporated into integrated memories.

【0027】さらに、もしデコーダで3:2プルダウン
能力が必要とされる場合、問題は複雑になる。このプル
ダウン能力は、現在ではNTSCデコーダで必要とされ
ている。NTSCフォーマットは、1秒当たり30フレ
ームのフレーム・レートを指定しているのに対して、映
画のフレーム・レートは1秒当たり24フレームであ
る。したがって、NTSCフォーマットと映画のフレー
ム・レートの比は5:4のフレームである。エンコーダ
でフレーム・レートを変換することは可能であるが、そ
れは望ましくない。なぜなら、伝送または記憶されてい
るビデオ・データの圧縮度がかなり低下するからであ
る。したがって、デコーダが符号化されたビデオ・デー
タのビットストリームを受け取っているときに、デコー
ダでフレーム・レートを変換するのが望ましい。NTS
Cの表示用に映画を変換するため、映画の4つのフィー
ルドごとに、1つのフィールドが繰り返され、それによ
ってNTSCフォーマットへ変換される。たとえば、N
TSCのMPEG−2ビデオ符号化標準では、ビットス
トリーム信号がトップ・フィールドを繰り返す場合、フ
レームのトップ・フィールドに記憶されたデータを2回
以上表示することが必要である。1つのフレームは2つ
のフィールドを含むので、1つおきのフレームのフィー
ルドの1つが繰り返され、その結果、3フィールド、2
フィールド、3フィールド、2フィールドのようにな
り、「3:2プルダウン」の名称が生じた。3:2プル
ダウンを行うためには、1つおきのフレームの1つのフ
ィールドが、メモリ中に十分に長く残っていて、それが
上書きされる前に2回表示できなければならない。今ま
で、3:2プルダウンを行うためには、Bフレーム用の
フレームストアは1つで十分であった。しかし、1つの
フレームストアを備えたデコーダでは、復号または再構
成処理が、1つおきのフレームごとに1つのフィールド
時間だけ引き延ばされて、繰り返されるフィールドが上
書きされないようにする必要があった。
Further, if the decoder requires 3: 2 pull-down capability, the problem is complicated. This pull-down capability is currently required in NTSC decoders. The NTSC format specifies a frame rate of 30 frames per second, while the movie frame rate is 24 frames per second. Thus, the ratio of the frame rate between the NTSC format and the movie is 5: 4 frames. It is possible to convert the frame rate with an encoder, but that is undesirable. This is because the degree of compression of the transmitted or stored video data is significantly reduced. Therefore, it is desirable to convert the frame rate at the decoder while the decoder is receiving the encoded video data bitstream. NTS
To convert the movie for display in C, one field is repeated for every four fields of the movie, thereby converting to NTSC format. For example, N
The TSC MPEG-2 video coding standard requires that the data stored in the top field of a frame be displayed more than once if the bit stream signal repeats the top field. Since one frame includes two fields, one of the fields of every other frame is repeated, resulting in three fields, two
Fields, 3 fields, 2 fields, giving rise to the name "3: 2 pulldown". In order for 3: 2 pulldown to occur, one field of every other frame must be long enough in memory to be displayed twice before it is overwritten. Until now, one frame store for the B frame was sufficient to perform 3: 2 pulldown. However, in decoders with one frame store, the decoding or reconstruction process had to be stretched by one field time for every other frame to prevent repeated fields from being overwritten. .

【0028】メモリ量は、そのようなデコーダを製造す
るときの主たるコスト項目である。したがって、デコー
ダのサイズとコストを減少させるために、デコーダ・シ
ステムのメモリ所要量を減らすことが望ましい。実用的
なメモリ装置は、特定の便利な個別的サイズで製造され
るので、商業的な理由から、メモリ所要量が、可能なら
ば特定サイズ内になるようにすることが重要である。た
とえば、メモリ所用量を特定のメモリ・サイズ(たとえ
ば、16Mb)よりも小さくすることが望まれるが、そ
れは24Mbまたは32Mbのメモリ装置を使用する
と、コストが大きくなり、余分な記憶域が無駄になるか
らである。16Mbメモリ装置内に3つの完全な記憶フ
レームを納めたNTSCデコーダを製造することは可能
であるが、なおNTSCデコーダのメモリ所要量を減ら
すことが望ましい。
The amount of memory is a major cost item when manufacturing such a decoder. Therefore, it is desirable to reduce the memory requirements of a decoder system in order to reduce the size and cost of the decoder. Since practical memory devices are manufactured in certain convenient discrete sizes, it is important for commercial reasons that the memory requirements be kept within a certain size if possible. For example, it is desirable to reduce memory requirements below a certain memory size (eg, 16 Mb), but using 24 Mb or 32 Mb memory devices adds cost and wastes extra storage. Because. While it is possible to fabricate an NTSC decoder containing three complete storage frames in a 16 Mb memory device, it is still desirable to reduce the memory requirements of the NTSC decoder.

【0029】[0029]

【課題を解決するための手段】本発明に従うデコーダ・
システムは、これらの制限を克服し、3:2プルダウン
の間にBフレームを復号し表示するためのメモリを減ら
すことができる。概して、Bフレームは他のフレームを
予測するためには使用されず、一度Bフレーム・データ
が表示のために引き出されると、それは廃棄されてよ
い。メモリの再使用を可能にするために、トップ・フィ
ールドとボトム・フィールドからのデータは、メモリの
異なったセグメントへ別々に分けて入れられる。したが
って、一度、あるセグメント内でデータの引き出しが開
始されると、そのセグメントは再構成のために解放され
る。しかし、この第一段階の方式は、1つおきのフレー
ムのトップ・フィールドについて3:2プルダウンを行
う場合は完全に十分とは言えない。なぜなら、トップ・
フィールドは、再表示を行うために何らかの方法で再び
使用できなければならないからである。1つおきのフレ
ームのトップ・フィールドを保存するために追加のメモ
リを設けるのではなく、典型的には再構成が引き延ばさ
れる期間の間に、トップ・フィールドが再び再構成され
る。このようにして、必要なメモリ量が減らされ、3:
2プルダウンの再表示を必要とするフィールドは単純に
再び再構成される。注意すべきは、「表示」の用語は、
最終的な表示のためにデータを引き出すことを意味する
ことである。なぜなら、データは伝送、符号化、記憶な
どの目的で引き出される場合があり、必ずしも直ちに表
示されるとは限らないからである。
SUMMARY OF THE INVENTION A decoder according to the invention is provided.
The system can overcome these limitations and reduce the memory for decoding and displaying B frames during 3: 2 pulldown. In general, B frames are not used to predict other frames, and once B frame data has been pulled for display, it may be discarded. To enable memory re-use, data from the top and bottom fields are separately split into different segments of the memory. Thus, once data retrieval begins within a segment, that segment is released for reconstruction. However, this first-stage approach is not entirely satisfactory when performing 3: 2 pulldown on the top field of every other frame. Because the top
The field must be reusable in some way in order to be redisplayed. Rather than providing additional memory to store the top field of every other frame, the top field is reconstructed again, typically during a period when the reconstruction is prolonged. In this way, the amount of memory required is reduced and 3:
Fields that require a two pulldown redisplay are simply reconstructed again. Note that the term "display"
That means extracting the data for final display. This is because data may be extracted for purposes such as transmission, encoding, storage, etc., and is not always displayed immediately.

【0030】[0030]

【発明の実施の形態】好適な実施態様において、フレー
ムは概念的に4つの異なったセクションに分けられる。
それらのセクションはトップ上、トップ下、ボトム上、
ボトム下のフィールド部分を含む。メモリは3つのセグ
メントしか含まない。ここで、各セグメントはセクショ
ンの各々と同じ大きさである。したがって、メモリの各
セグメントは、フレームの4つの異なったセクションの
任意のものを記憶するのに十分な大きさである。Bフレ
ームに使用されるメモリ部分は、1つのフレームストア
のサイズの4分の3である。再構成処理の間に、ピクセ
ル・データはトップ・フィールドとボトム・フィールド
に分けられ、メモリの2つの利用可能なセグメントのそ
れぞれの1つに記憶される。具体的には、各マクロブロ
ックからのデータは、2つのそれぞれのフィールドへ分
けられ、メモリの対応するセグメントへ記憶される。し
たがって、各セグメント内の連続した各ラインは、1つ
のフィールドの連続したラインに対応する。引き出しの
間、メモリの各セグメント内のデータは、セグメントの
全体が引き出されてしまうまで、表示のためにラインご
とに引き出される。セグメントの引き出しが開始される
と、直ちにそのセグメントの全体が再構成のために利用
可能となる。各セグメントは、逐次に記憶され逐次に引
き出される複数の走査ラインを含むので、典型的にメモ
リを実施するために使用されるDRAMは、標準方式で
アドレスされる。したがって、メモリの区分化によっ
て、DRAMのページ・ヒット率が同じレベルに保た
れ、メモリへのデータの記憶と引き出しが遅くなること
はない。したがって、メモリのそのような区分化は、デ
ータの編成を保ち、メモリの望ましくない断片化を生じ
ない。
In the preferred embodiment, the frame is conceptually divided into four different sections.
The sections are above the top, below the top, above the bottom,
Including the field part below the bottom. The memory contains only three segments. Here, each segment is the same size as each of the sections. Thus, each segment of memory is large enough to store any of the four different sections of the frame. The memory portion used for B frames is three quarters of the size of one frame store. During the reconstruction process, the pixel data is divided into a top field and a bottom field and stored in each one of two available segments of memory. Specifically, the data from each macroblock is split into two respective fields and stored in corresponding segments of the memory. Thus, each successive line in each segment corresponds to a successive line of one field. During retrieval, the data in each segment of the memory is retrieved line by line for display until the entire segment has been retrieved. As soon as segment retrieval begins, the entire segment is available for reconstruction. Since each segment includes a plurality of scan lines that are sequentially stored and retrieved, the DRAM typically used to implement the memory is addressed in a standard fashion. Therefore, the memory sectioning keeps the page hit ratio of the DRAM at the same level, and does not slow down the storage and retrieval of data to and from the memory. Thus, such partitioning of the memory preserves the organization of the data and does not cause unwanted fragmentation of the memory.

【0031】各フレームについて、フレームの上半分の
再構成は、トップ上およびボトム上のセクションについ
て行われる。したがって、トップ上のセクションは1つ
のセグメントへ記憶され、ボトム上のセクションは他の
セクションへ記憶される。このようにして、フレームの
半分が再構成された後に、そのフレームのトップ・フィ
ールドの引き出しが始まる。トップ上のセクションを記
憶しているセグメントが、インタレース表示に従って最
初に引き出される。セグメントの引き出しが始まった直
後に、そのセグメントはフレームの他のセクションの再
構成に使用されてよい。これは、セグメントの引き出し
が、その再構成よりも速く行われるためである。したが
って、第3のセグメントと表示のために引き出されてい
るセグメントは、そのフレームの下半分の再構成の間に
トップ下およびボトム下のセクションを記憶するために
使用される。フレームの下半分の再構成が約半分進んだ
ところで、トップ上のセクションを保持しているセグメ
ントの引き出しが完了し、トップ下のセクションを含ん
でいるセグメントを表示するための引き出しが開始され
る。もっとも、その再構成はまだ終わっていない。しか
し、そのセグメント中の各ピクセルの再構成は、表示の
ための引き出しの前に完了する。
For each frame, the reconstruction of the top half of the frame is performed on the top and bottom sections. Thus, the top section is stored in one segment and the bottom section is stored in another section. Thus, after half of the frame has been reconstructed, the withdrawal of the top field of that frame begins. The segment storing the section on the top is first retrieved according to the interlaced display. Immediately after segment retrieval begins, the segment may be used to reconstruct other sections of the frame. This is because segment extraction is faster than its reconstruction. Thus, the third segment and the segment being drawn for display are used to store the lower top and lower bottom sections during the reconstruction of the lower half of the frame. When the reconstruction of the lower half of the frame has progressed about halfway, the extraction of the segment holding the top-top section is completed, and the extraction to display the segment containing the bottom-top section is started. However, the reconstruction is not yet finished. However, the reconstruction of each pixel in that segment is completed before drawing for display.

【0032】この時点で、2つのセグメントはフレーム
のボトム上およびボトム下のセクションのデータを含
む。したがって、ボトム・フィールドを表示するための
引き出しが始まる。1つのセグメントは、依然としてフ
レームのトップ下のセクションのデータを含むので、こ
のセクションの再表示は3:2プルダウンのために可能
である。しかし、始めにトップ上のセクションを含んで
いたセグメントは、ボトム・フィールドのために上書き
され使用された。したがって、ボトム上のセクションを
記憶しているセグメントは、引き出されている間にトッ
プ上のセクションを再構成するために使用されるので、
再構成は引き延ばされない。典型的には、再構成は2つ
のセグメントを使用して実行されるが、ボトム上のセク
ションのデータは、トップ上のフィールドを再び再構成
する間に破棄される。このようにして、フレームのトッ
プ上セクションの再構成は、表示のためのボトム・フィ
ールドの引き出し中に再構成される。次に、ボトム・フ
ィールドが表示のために引き出された後に、トップ・フ
ィールドを含んでいるメモリの2つのセグメントが、ト
ップ・フィールドを再表示するために引き出される。2
番目のフレームの再構成は、最初のフレームのトップ・
フィールドが再表示のために引き出されている間に始ま
る。2番目のフレームについても、動作は同じである。
ただし、トップ・フィールドは2回再構成されることは
ない。なぜなら、それは2番目のフレームについては再
表示されないからである。
At this point, the two segments contain data from the top and bottom bottom sections of the frame. Therefore, a drawer for displaying the bottom field starts. Since one segment still contains the data of the section under the top of the frame, redisplay of this section is possible due to 3: 2 pulldown. However, the segment that initially contained the section on the top was overwritten and used for the bottom field. Thus, the segment storing the section on the bottom is used to reconstruct the section on the top while being pulled out,
Reconstruction is not delayed. Typically, the reconstruction is performed using two segments, but the data in the section on the bottom is discarded while reconstructing the fields on the top again. In this way, the reconstruction of the top-top section of the frame is reconstructed during the withdrawal of the bottom field for display. Next, after the bottom field has been retrieved for display, the two segments of memory containing the top field are retrieved to redisplay the top field. 2
The reconstruction of the second frame is based on the top frame of the first frame.
Starts while the field is being pulled for redisplay. The operation is the same for the second frame.
However, the top field is not reconstructed twice. Because it is not redisplayed for the second frame.

【0033】典型的には、メモリの4つのセグメントを
必要とするフレームに3つのセグメントが必要となるだ
けであるから、Bフレームのメモリ部分は、1つのフレ
ームストアのサイズの4分の3(すなわち、0.75)
である。各ピクセルが平均して12ビットを含む場合、
4:2:0サンプリングを使用する720ピクセルx4
80ラインを含む1つのNTSCフレームは、4,14
7,200ビットのフレームストアを必要とする。した
がって、Bフレームは、3,110,400ビットへ減
らされる。ここで、メモリの各セグメントは1,03
6,800ビットであることが望ましい。したがって、
本発明はNTSCのピクチャ・バッファ・メモリを1
1,404,800ビットすなわち約11.4Mbへ減
らすことを可能にする。もちろん、メモリのこの特定の
サイズは、NTSCフォーマットに対応する。本発明
は、特定のビデオ・フォーマットまたはフレームストア
・サイズに限定されず、3:2プルダウン能力を使用す
る任意のビデオ・システムのメモリ所要量を減らすため
に使用できる。さらに、本発明は、異なった割合のプル
ダウン方式を使用するビデオ・システムの異なったタイ
プに適用できる。そのような変更は、設計上の問題にす
ぎない。
Typically, a frame that requires four segments of memory only needs three segments, so the memory portion of a B-frame is three quarters of the size of one frame store ( That is, 0.75)
It is. If each pixel contains on average 12 bits,
720 pixels x 4 using 4: 2: 0 sampling
One NTSC frame containing 80 lines is 4,14
Requires a 7,200 bit frame store. Therefore, the B frame is reduced to 3,110,400 bits. Here, each segment of the memory is 1,03
Desirably, it is 6,800 bits. Therefore,
The present invention uses one NTSC picture buffer memory.
1,404,800 bits or about 11.4 Mb. Of course, this particular size of the memory corresponds to the NTSC format. The present invention is not limited to a particular video format or framestore size and can be used to reduce the memory requirements of any video system that uses 3: 2 pulldown capability. Further, the present invention is applicable to different types of video systems that use different rates of pull-down schemes. Such changes are only a matter of design.

【0034】具体的に説明すると、本発明に従ってプル
ダウン変換を含む表示のためにBフレームを再構成し、
記憶し、引き出すデコーダ・システムは、Bフレームを
再構成する再構成装置を含む。ここで、再構成装置は、
1つおきのフレームのトップ上フィールドを2回再構成
する。デコーダ・システムは、ピクセル・データを記憶
するために3つのセグメントのみを有するメモリを含
む。ここで、各セグメントのサイズは、フレーム・セク
ションの任意の1つを記憶する大きさである。各フレー
ムの各セクションのためにトップ・フィールドとボトム
・フィールドに従ってピクセル・データを受け取って分
割するために区分器(segmentor)が設けられ
る。ここで、区分器はトップ・フィールドからのピクセ
ル・データをメモリの1つのセグメントに記憶し、ボト
ム・フィールドからのピクセル・データをメモリの他の
セグメントに記憶する。最初、区分器は最初のフレーム
の上半分のために任意の2つのセグメントを選択し、次
に、最初のフレームのボトム半分のために、表示のため
に引き出されているセグメントと残りのセグメントを選
択する。その後で、区分器は、現在、表示のために引き
出されているセグメントと、すでに引き出されていて将
来再表示されることのないピクセル・データを含むセグ
メントを選択する。さらに、区分器は、プルダウンのた
めに再び再構成されているトップ・フィールドの上部分
を受け取るために1つのセグメントを選択する。プルダ
ウン用に選択されたセグメントは、表示のために引き出
されているセグメントである。さらに、デコーダ・シス
テムは、インタレース表示の時間に前記3つのセグメン
トの1つからピクセル・データを引き出すための引き出
し回路を含む。
Specifically, according to the present invention, a B frame is reconstructed for display including pull down conversion,
The storage and retrieval decoder system includes a reconstructor for reconstructing B frames. Here, the reconstruction device is
Reconstruct the top-top field of every other frame twice. The decoder system includes a memory having only three segments for storing pixel data. Here, the size of each segment is large enough to store any one of the frame sections. A segmenter is provided to receive and divide the pixel data according to the top and bottom fields for each section of each frame. Here, the divider stores pixel data from the top field in one segment of the memory and pixel data from the bottom field in another segment of the memory. First, the segmenter selects any two segments for the top half of the first frame, and then, for the bottom half of the first frame, the segment being drawn for display and the remaining segments select. Thereafter, the segmenter selects a segment that is currently drawn for display and a segment that contains pixel data that has been drawn and will not be redisplayed in the future. In addition, the divider selects one segment to receive the upper portion of the top field that has been reconstructed for pulldown. The segment selected for pull down is the segment that has been drawn for display. Further, the decoder system includes an extraction circuit for extracting pixel data from one of the three segments at the time of the interlaced display.

【0035】本発明によれば、プルダウン変換を使用し
ながらBフレームを表示するためにピクセル・データを
再構成し、記憶し、引き出す方法は、メモリの3つのセ
グメントを使用する。ここで、各セグメントは1つのフ
レームストアのサイズの4分の1である。この方法は、
各フレームの上半分をピクセル・データへ再構成するス
テップと、各フレームの下半分をピクセル・データへ再
構成するステップと、1つおきのフレームごとにフレー
ムの上半分を再びピクセル・データへ再構成するステッ
プを含む。各再構成ステップの間に、この方法は、さら
にフレームのトップ・フィールドとボトム・フィールド
に従ってピクセル・データを区分するステップと、フレ
ームの上半分を再構成するために2つの利用可能なセグ
メントを選択するステップと、フレームの下半分を再構
成するために他の2つの利用可能なセグメントを選択す
るステップと、上半分を再び再構成するために1つの利
用可能なセグメントを選択するステップとを含む。さら
に、この方法は、フレームの上半分を再構成している
間、およびフレームの下半分を再構成している間に、ト
ップ・フィールド・ピクセル・データを1つの選択され
たセグメントへ記憶し、ボトム・フィールド・データを
他の選択されたセグメントへ記憶するステップと、トッ
プ・フィールド・ピクセル・データを、フレームの上半
分を再び再構成するために選択されたセグメントへ記憶
するステップとを含む。最後に、メモリのセグメントか
ら、記憶されたピクセル・データがインタレース表示の
ために引き出される。
In accordance with the present invention, a method for reconstructing, storing, and retrieving pixel data for displaying a B-frame while using a pull-down transform uses three segments of memory. Here, each segment is a quarter of the size of one frame store. This method
Reconstructing the upper half of each frame into pixel data; reconstructing the lower half of each frame into pixel data; and reconstructing the upper half of the frame into pixel data every other frame. Comprising configuring. During each reconstruction step, the method further comprises the steps of partitioning the pixel data according to the top and bottom fields of the frame and selecting two available segments to reconstruct the upper half of the frame , Selecting the other two available segments to reconstruct the lower half of the frame, and selecting one available segment to reconstruct the upper half again. . Further, the method stores the top field pixel data in one selected segment while reconstructing the upper half of the frame and the lower half of the frame; Storing the bottom field data in another selected segment and storing the top field pixel data in the selected segment to reconstruct the upper half of the frame again. Finally, from the segment of memory, the stored pixel data is retrieved for interlaced display.

【0036】さらに、前記の方法でセグメントを選択す
るステップは、最初のフレームのトップ半分のために任
意の2つのセグメントを選択するステップと、最初のフ
レームのボトム半分のために、引き出されているセグメ
ントと第3のセグメントを選択するステップと、いずれ
かの再構成ステップの間に、表示のために引き出されて
いるセグメントと、すでに引き出されており将来再表示
のためには引き出されないピクセル・データを含むセグ
メントを選択するステップと、フレームの上半分を再び
再構成している間に、トップ・フィールドのピクセル・
データを受け取るために、引き出されているセグメント
を選択するステップを含む。さらに、前記の方法は、イ
ンタレース表示に従ってセグメントを指すポインタのリ
ストを含むセグメント・テーブルを更新するステップ
と、そのセグメント・テーブルからポインタを検索する
ステップを含むことができる。
Further, the steps of selecting a segment in the manner described above are selecting any two segments for the top half of the first frame and deriving for the bottom half of the first frame. Selecting a segment and a third segment, and during any reconstruction step, segments that have been drawn for display and pixels that have already been drawn and will not be drawn for future display. While selecting the segment containing the data and reconstructing the top half of the frame again, the top field pixel
Selecting the segment being retrieved to receive the data. Further, the method can include updating a segment table that includes a list of pointers to the segments according to the interlaced representation, and retrieving the pointers from the segment table.

【0037】本発明の良好な理解は、以下に述べる実施
例の詳細な説明を次の図面と組み合わせて考察すること
により得ることができる。
A better understanding of the present invention may be obtained by considering the following detailed description of the embodiments in conjunction with the following drawings.

【0038】[0038]

【実施例】図1は3:2プルダウンを実行しないで先行
技術に従って動作するデコーダ・システムの動作を示す
グラフである。Bフレームを形成する各走査ラインは、
グラフのy軸に沿って参照され、時間はx軸に沿って取
られる。時間T0とT4との間には、最初のBフレーム
(FR0)が原点(O)と点Aの間に引かれた実線10
0で示されるように再構成される。そのような再構成は
累進的に起こり、各スライスの各マクロブロックは一時
に1つずつピクチャ・バッファ(図示していない)の中
へ再構成される。各マクロブロックは、フレームの連続
した16ピクセルx16ライン部分のデータを含む。し
たがって、各マクロブロックは2つのフィールドのデー
タを含んでいる。データの連続したラインは、ピクチャ
・バッファ内の連続した位置に記憶される。NTSCお
よびPALタイプのデコーダでは、45個のそのような
マクロブロックが、幅720ピクセルをもつ各スライス
について再構成される。全部で480本の走査ラインを
含むNTSCシステムでは、30個のスライスが各フレ
ームごとに再構成され、全部で1フレーム当たり1,3
50個のマクロブロックが存在する。全部で576本の
走査ラインを含むPALシステムでは、36個のスライ
スが各フレームごとに再構成され、フレーム当たり全部
で1,620個のマクロブロックが存在する。注意すべ
きは、PALシステムは1秒当たり25個のフレームを
表示し、NTSCシステムは1秒当たり30個のフレー
ムを表示することである。したがって、各システムは、
平均して1秒当たり約40,500個のマクロブロック
を再構成し表示する。
FIG. 1 is a graph illustrating the operation of a decoder system operating in accordance with the prior art without performing 3: 2 pulldown. Each scan line forming a B frame is
Reference is made along the y-axis of the graph, and time is taken along the x-axis. Between times T0 and T4, the first B frame (FR0) is drawn between the origin (O) and point A by a solid line 10
Reconstructed as indicated by 0. Such reconstruction occurs progressively, with each macroblock in each slice being reconstructed one at a time into a picture buffer (not shown). Each macroblock contains data for a continuous 16 pixel x 16 line portion of the frame. Thus, each macroblock contains two fields of data. Successive lines of data are stored at successive locations in the picture buffer. For NTSC and PAL type decoders, 45 such macroblocks are reconstructed for each slice having a width of 720 pixels. In an NTSC system containing a total of 480 scan lines, 30 slices are reconstructed for each frame, for a total of 1,3 per frame.
There are 50 macroblocks. In a PAL system containing a total of 576 scan lines, 36 slices are reconstructed for each frame, for a total of 1,620 macroblocks per frame. Note that the PAL system displays 25 frames per second and the NTSC system displays 30 frames per second. Therefore, each system
On average, about 40,500 macroblocks per second are reconstructed and displayed.

【0039】時間T2で、点H1で示されるように、最
初のフレームFR0の約半分の再構成が完了した後に、
表示装置(図示していない)が最初のフレームFR0の
最初のフィールドすなわちトップ・フィールド(FR0
−FD0)を引き出して表示し始める。点BとAとの間
に描かれたダッシュ・ドット線102は、最初のフレー
ムFR0のトップ・フィールド(FR0−FD0)の表
示を示す。そのような表示は、およそ時間T4で完了す
る。平均して、各ピクセルの再構成と表示は、ほぼ同じ
速度で起こる。しかし、各フレームの再構成は累進的に
1ラインずつ起こるのに対して、表示はインタレース式
すなわち、フィールドに対応した1つおきのラインで起
こる。したがって、走査ラインの各スライスの表示の有
効速度は、ピクセル・データの各マクロブロック行のた
めの再構成よりも2倍の速さである。フレームFR0の
トップ・フィールド(FR0−FD0)の表示は、フレ
ームFR0の全体の再構成時間の半分であるから、実線
100の傾斜は、ダッシュ・ドット線102の傾斜の約
半分である。しかし、時間T4では、フレームFR0の
半分だけしか表示されない。さらに、注意すべきは、フ
ィールド(FR0−FD0)に対応するフレームFR0
の最後のスライスの最後の幾本かのラインの再構成は、
表示されている同じラインの直前に完了することであ
る。このようにして、再構成と表示は実質的に相互にロ
ックする。
At time T2, as shown by point H1, after the reconstruction of about half of the first frame FR0 is completed,
The display device (not shown) displays the first or top field (FR0) of the first frame FR0.
-FD0) and start displaying. A dash-dot line 102 drawn between points B and A indicates the display of the top field (FR0-FD0) of the first frame FR0. Such a display is completed at about time T4. On average, the reconstruction and display of each pixel occurs at about the same rate. However, while the reconstruction of each frame occurs progressively one line at a time, the display occurs interlaced, i.e., every other line corresponding to a field. Thus, the effective speed of displaying each slice of a scan line is twice as fast as the reconstruction for each macroblock row of pixel data. Since the display of the top field (FR0-FD0) of frame FR0 is half of the entire reconstruction time of frame FR0, the slope of solid line 100 is about half the slope of dash-dot line 102. However, at time T4, only half of the frame FR0 is displayed. It should also be noted that the frame FR0 corresponding to the field (FR0-FD0)
The reconstruction of the last few lines of the last slice of
To complete just before the same line being displayed. In this way, the reconstruction and the display are substantially locked together.

【0040】およそ時間T4で、表示装置は最初のフレ
ームFR0の2番目のフィールドすなわちボトム・フィ
ールド(FR0−FD1)を引き出して表示し始める。
これは、点CとDの間に描かれたダッシュ線104で示
される。最初のフレームFR0のボトム・フィールド
(FR0−FD1)の表示はおよそ時間T6で完了す
る。さらに、時間T4とT8の間で、点CとEの間に描
かれた実線106で示されるように、2番目のフレーム
FR1の再構成が起こる。メモリの1つのフレームスト
アが使用されているから、2番目のフレームFR1のそ
のような再構成は、最初のフレームFR0のデータの上
に書かれる。したがって、最初のフレームFR0のボト
ム・フィールド(FR0−FD1)の表示は、2番目の
フレームFR1の再構成が始まる少し前に始まらなけれ
ばならない。なぜなら、そうでないと、ボトム・フィー
ルド(FR0−FD1)のデータは、2番目のフレーム
FR1のデータによって上書きされるからである。しか
し、そのような遅延は比較的に短く、1つのマクロブロ
ックのデータに関連するような遅延である。最初のフレ
ームFR0のボトム・フィールド(FR0−FD1)の
表示は、2番目のフレームFR1の再構成の有効速度の
2倍で起こるから、そのような表示と再構成は、相互に
干渉することなく時間T4とT6との間で並行して進行
する。
At about time T4, the display device begins to extract and display the second field of the first frame FR0, the bottom field (FR0-FD1).
This is indicated by the dashed line 104 drawn between points C and D. The display of the bottom field (FR0-FD1) of the first frame FR0 is completed at about time T6. Further, between times T4 and T8, a reconstruction of the second frame FR1 occurs, as indicated by the solid line 106 drawn between points C and E. Since one frame store of memory is used, such a reconstruction of the second frame FR1 is written over the data of the first frame FR0. Therefore, the display of the bottom field (FR0-FD1) of the first frame FR0 must start shortly before the reconstruction of the second frame FR1 starts. Otherwise, the data of the bottom field (FR0-FD1) is overwritten by the data of the second frame FR1. However, such delays are relatively short, such as those associated with one macroblock of data. Since the display of the bottom field (FR0-FD1) of the first frame FR0 occurs at twice the effective speed of the reconstruction of the second frame FR1, such display and reconstruction do not interfere with each other. It progresses in parallel between times T4 and T6.

【0041】時間T6で、最初のフレームFR0のボト
ム・フィールド(FR0−FD1)の表示が完了する。
その間に、点H2で示されるように、2番目のフレーム
FR1の再構成が約半分完了している。したがって、時
間T6では、最初のフレームFR0の全体が表示されて
おり、2番目のフレームFR1の半分が再構成されてい
る。時間T6とT8との間では、2番目のフレームFR
1のトップ・フィールドFR1−FD0の表示が、点F
とEの間で描かれたダッシュ・ドット線108で示され
るように完了する。したがって、時間T8では、2番目
のフレームFR1の全体の再構成と、2番目のフレーム
FR1のトップ・フィールド(FR1−FD0)の表示
が完了する。ダッシュ線110で示されるように、2番
目のフレームFR1のボトム・フィールド(FR1−F
D1)の表示は、時間T8で始まり時間T10で終わ
る。3番目およびその後のフレームの再構成と表示は、
同じようにして時間T8から始まって進行する。
At time T6, the display of the bottom field (FR0-FD1) of the first frame FR0 is completed.
In the meantime, as shown by the point H2, the reconstruction of the second frame FR1 is about half completed. Therefore, at time T6, the entire first frame FR0 is displayed, and half of the second frame FR1 is reconstructed. Between times T6 and T8, the second frame FR
The display of the top field FR1-FD0 of 1 is the point F
Completed as indicated by the dash-dot line 108 drawn between. Therefore, at time T8, the entire reconstruction of the second frame FR1 and the display of the top field (FR1-FD0) of the second frame FR1 are completed. As indicated by the dashed line 110, the bottom field (FR1-F) of the second frame FR1
The display of D1) starts at time T8 and ends at time T10. The reconstruction and display of the third and subsequent frames is
Similarly, the process starts from time T8 and proceeds.

【0042】図2は、3:2プルダウンを実行する場合
に、先行技術に従って動作するデコーダ・システムの動
作を示すグラフである。このようなシステムは、メモリ
の少なくとも3つのフレームストアを必要とする。図2
でも、Bフレームを形成する走査ラインの各々はグラフ
のy軸に沿って参照され、時間はx軸に沿って取られ
る。時間T0とT4の間では、最初のBフレームが、グ
ラフの原点(O)と点Aの間に描かれた実線200で示
されるように再構成される。ここでも、そのような再構
成は累進的に起こる。時間T2で、最初のフレームの約
半分の再構成が完了した後で、表示装置は最初のフレー
ムのトップ・フィールドを引き出して表示し始める。点
BとAの間で描かれたダッシュ・ドット線202は、ト
ップ・フィールドの表示を示す。その表示はおよそ時間
T4で完了する。
FIG. 2 is a graph showing the operation of a decoder system operating according to the prior art when performing 3: 2 pulldown. Such a system requires at least three frame stores in memory. FIG.
However, each of the scan lines forming the B frame is referenced along the y-axis of the graph, and time is taken along the x-axis. Between times T0 and T4, the first B frame is reconstructed as shown by the solid line 200 drawn between the origin (O) and point A of the graph. Again, such reconstructions occur progressively. At time T2, after the reconstruction of about half of the first frame is completed, the display device begins to pull out and display the top field of the first frame. A dash-dot line 202 drawn between points B and A indicates the display of the top field. The display is completed at about time T4.

【0043】およそ時間T4で、表示装置は最初のフレ
ームのボトム・フィールドの引き出しと表示を開始す
る。これは点CとDの間で描かれたダッシュ線204で
示される。ここで、ボトム・フィールドの表示は時間T
4とT6の間で起こる。図1とは対照的に、2番目のフ
レームの再構成は時間T4では始まらず、時間T6まで
引き延ばされる。再構成の引き延ばしは、最初のフレー
ムのトップ・フィールドが上書きされないようにする。
そのトップ・フィールドは、点EとFの間で描かれたダ
ッシュ・ドット線206で示されるように、時間T6と
T8の間で再び表示される。さらに、次のフレームの再
構成は、点EとGの間に描かれた実線208で示される
ように、およそ時間T6で開始される。注意すべきは、
2番目のフレームの再構成は、最初のフレームのトップ
・フィールドの再表示速度の半分であるから、これら2
つの事象が同時に起こっても、再表示されているトップ
・フィールドのデータが表示前に失われることはない。
時間T8で、フレーム1のトップ・フィールドが再表示
され、2番目のフレームの再構成が半分進行したところ
で、表示装置は2番目のフレームのトップ・フィールド
を表示し始める。これは、点HとGの間で描かれたダッ
シュ・ドット線210で示される。2番目のフレームの
トップ・フィールドの表示は、時間T10で完了する。
次に、時間T10で、2番目のフレームのボトム・フィ
ールドの表示と3番目のフレームの再構成が始まる。ボ
トム・フィールドの表示は、点JとKの間に描かれたダ
ッシュ線212で示され、3番目のフレームの再構成は
点JとLの間で描かれた実線214で示される。注意す
べきは、2番目のフレームのトップ・フィールドの再表
示は必要でなく、したがって、3番目のフレームの再構
成は引き延ばされないことである。このようにして、動
作は進行し、3番目のフレームのトップ・フィールドが
再表示され、4番目のフレームの再構成が引き延ばされ
る。以下同様である。
At about time T4, the display device begins to extract and display the bottom field of the first frame. This is indicated by the dashed line 204 drawn between points C and D. Here, the display of the bottom field is time T
Happens between 4 and T6. In contrast to FIG. 1, the reconstruction of the second frame does not start at time T4 but is delayed until time T6. Stretching the reconstruction ensures that the top field of the first frame is not overwritten.
The top field is displayed again between times T6 and T8, as indicated by the dash-dot line 206 drawn between points E and F. Further, reconstruction of the next frame begins at about time T6, as indicated by the solid line 208 drawn between points E and G. Note that
Since the reconstruction of the second frame is half of the redisplay rate of the top field of the first frame, these 2
Even if two events occur simultaneously, the data in the top field being redisplayed is not lost before display.
At time T8, the top field of frame 1 is redisplayed and the reconstruction of the second frame has progressed halfway, and the display device starts displaying the top field of the second frame. This is indicated by the dash-dot line 210 drawn between points H and G. The display of the top field of the second frame is completed at time T10.
Next, at time T10, the display of the bottom field of the second frame and the reconstruction of the third frame begin. The representation of the bottom field is shown by the dashed line 212 drawn between points J and K, and the reconstruction of the third frame is shown by the solid line 214 drawn between points J and L. Note that re-display of the top field of the second frame is not required, and thus reconstruction of the third frame is not delayed. In this way, the operation proceeds, the top field of the third frame is redisplayed, and the reconstruction of the fourth frame is delayed. The same applies hereinafter.

【0044】図1と図2から分かるように、3:2プル
ダウンが実行される場合でも実行されない場合でも、B
フレームを再構成し表示するためには、メモリの少なく
とも3つのフレームストアがあれば十分である。Bフレ
ームに使用されるメモリをもっと減らすことが考えられ
る。なぜなら、メモリ領域内のデータが表示された後で
は、そのメモリ領域は再構成に使用できるからである。
しかし、実際的な理由から、先行技術のシステムでは、
それは達成されなかった。再構成は、データのマクロブ
ロック上で一時に累進的に起こり、表示はインタレース
されてラスタ・スキャン方式で行われる。したがって、
メモリの同じ領域で後続フレームを再構成すると、現在
のフレームのボトム・フィールドにあるデータが破壊さ
れる。これは、特に3:2プルダウンを必要とするシス
テムでは問題となる。なぜなら、1つおきのフレームの
トップ・フィールド・データは再表示のために記憶され
ねばならないからである。
As can be seen from FIG. 1 and FIG. 2, even when 3: 2 pull-down is executed or not executed, B
To reconstruct and display the frames, it is sufficient to have at least three frame stores in memory. It is conceivable to further reduce the memory used for B frames. This is because after the data in the memory area is displayed, the memory area can be used for reconstruction.
However, for practical reasons, in prior art systems,
It was not achieved. Reconstruction occurs progressively at a time on a macroblock of data, and the display is interlaced and performed in a raster scan fashion. Therefore,
Reconstructing a subsequent frame in the same area of memory destroys data in the bottom field of the current frame. This is particularly problematic in systems requiring 3: 2 pulldown. This is because the top field data of every other frame must be stored for redisplay.

【0045】データの再構成を2倍の速度にし、再構成
を2回実行するようにして、Bフレームに使用するメモ
リを減らすことが考えられる。しかし、再構成はある量
だけスピードアップされるが、実用のデコーダ・システ
ムは、現時点では、現在の速度の2倍で再構成を行うこ
とはできない。さらに、2倍の速度の再構成が可能であ
るとしても、現在の速度の2倍でデータを記憶しなけれ
ばならない。しかし、現在のDRAM装置および同類の
実用的メモリ装置は、そのような記憶速度を達成できな
い。したがって、再構成処理と表示処理とは相互にロッ
クすることになり、Bフレームにはメモリのフレームス
トアの全体が必要であった。これは、3:2プルダウン
能力を使用するデコーダ・システムでも、使用しないデ
コーダ・システムでも同じであった。
It is conceivable to reduce the memory used for the B frame by making the data reconstruction twice as fast and performing the reconstruction twice. However, while reconstruction is speeded up by an amount, practical decoder systems cannot currently perform reconstruction at twice the current speed. Further, even if reconstruction at twice the speed is possible, data must be stored at twice the current speed. However, current DRAM devices and similar practical memory devices cannot achieve such storage speeds. Therefore, the reconstruction processing and the display processing are locked to each other, and the B frame requires the entire frame store of the memory. This was the case for decoder systems that used 3: 2 pulldown capability as well as those that did not.

【0046】本発明に従うデコーダ・システムは、これ
らの制限を克服し、3:2プルダウンの間にBフレーム
を復号し表示するためのメモリを減らすことができる。
一般的に、Bフレームは他のフレームを予測するために
は使用されない。したがって、一度、Bフレームのデー
タが表示のために引き出されると、それは破棄されてよ
い。メモリの再使用を可能にするために、トップ・フィ
ールドおよびボトム・フィールドからのデータは、メモ
リの異なったセグメントへ分けて入れられる。したがっ
て、一度、表示のための引き出しが、セグメント内のデ
ータについて開始されると、そのセグメントは再構成の
ために解放される。しかし、この最初の方式は、3:2
プルダウンが実行されるときの1つおきのフレームのト
ップ・フィールドについては十分に完全とはいえない。
なぜなら、トップ・フィールドは、何らかの方法で再表
示のために再び利用可能にされねばならないからであ
る。1つおきのフレームのトップ・フィールドを保存す
る追加のメモリを設ける代わりに、トップ・フィールド
は、再構成が典型的に引き延ばされる期間の間に再び再
構成される。このようにして、必要なメモリの量が少な
くなり、3:2プルダウンの再表示を必要とするフィー
ルドは、単純に再び再構成される。注意すべきは、本発
明は、データを直ちに表示する場合に限定されないこと
である。「表示」の用語は、最終的な表示のためにデー
タを引き出すことを意味する。たとえば、セグメントか
らのデータは、引き出されて直ちに表示される場合もあ
るが、伝送、符号化、記憶などの目的で引き出される場
合もある。したがって、必ずしも直ちに表示されるとは
限らない。
A decoder system according to the present invention can overcome these limitations and reduce the memory for decoding and displaying B frames during 3: 2 pulldown.
Generally, B frames are not used to predict other frames. Thus, once the data of the B frame has been retrieved for display, it may be discarded. To enable memory reuse, data from the top and bottom fields is split into different segments of memory. Thus, once a drawer for display is initiated on the data in a segment, the segment is released for reconstruction. However, this first scheme is 3: 2
The top field of every other frame when the pulldown is performed is not sufficiently complete.
Because the top field must be made available again for redisplay in some way. Instead of providing additional memory to store the top field of every other frame, the top field is reconstructed during a period in which reconstruction is typically stretched. In this way, the amount of memory required is reduced, and fields requiring a 3: 2 pulldown redisplay are simply reconstructed again. It should be noted that the invention is not limited to displaying data immediately. The term "display" refers to extracting data for final display. For example, data from a segment may be extracted and displayed immediately, or it may be extracted for transmission, encoding, storage, or the like. Therefore, it is not always displayed immediately.

【0047】実施例において、1つのフレームは概念的
に4つの異なったセクションに分割される。すなわち、
トップ上、トップ下、ボトム上、ボトム下の各フィール
ドである。メモリは3つしかセグメントを有しない。こ
こで、各セグメントはセクションの各々と同じ大きさで
ある。したがって、メモリの各セグメントは、フレーム
の4つの異なったセクションの任意の1つを記憶するの
に十分の大きさである。したがって、Bフレームに使用
されるメモリ部分は、1つのフレームストアのサイズの
4分の3である。再構成処理の間に、ピクセル・データ
はトップ・フィールドとボトム・フィールドに分けられ
て、メモリの利用可能な2つのセグメントのそれぞれ1
つに記憶される。具体的には、各マクロブロックからの
データは2つのフィールドへ分割されて、メモリの対応
するセグメントに記憶される。したがって、各セグメン
ト内の連続した各ラインは、1つのフィールドの連続し
たラインに対応する。表示処理の引き出しの間に、メモ
リの各セグメント内のデータは、表示のために1ライン
ずつ引き出され、セグメントの全体が引き出されてしま
うまでそれが続けられる。メモリ・セグメントの引き出
しが開始されると、直ちにそのメモリ・セグメントの全
体が再構成のために利用可能となる。各セグメントは、
連続的に記憶されて連続的に引き出される複数の走査ラ
インを含むから、メモリを実施するために典型的に使用
されるDRAMは、標準方式でアドレスされる。したが
って、メモリの区分化によって、DRAMのページ・ヒ
ット率は同じレベルに維持され、データのメモリへの記
憶と引き出しは、遅くならない。さらに、メモリのその
ような区分化は、データの組織化を維持し、メモリの望
ましくない断片化を防止する。
In an embodiment, one frame is conceptually divided into four different sections. That is,
Top top, bottom bottom, bottom top and bottom bottom fields. The memory has only three segments. Here, each segment is the same size as each of the sections. Thus, each segment of memory is large enough to store any one of the four different sections of the frame. Thus, the memory portion used for B frames is three quarters of the size of one frame store. During the reconstruction process, the pixel data is divided into a top field and a bottom field, each one of two available segments of memory.
One is stored. Specifically, the data from each macroblock is split into two fields and stored in corresponding segments of memory. Thus, each successive line in each segment corresponds to a successive line of one field. During the fetching of the display process, the data in each segment of the memory is fetched line by line for display, and so on until the entire segment has been fetched. As soon as the retrieval of a memory segment is started, the entire memory segment is available for reconstruction. Each segment is
The DRAM typically used to implement the memory is addressed in a standard fashion because it includes multiple scan lines that are stored and retrieved sequentially. Thus, by partitioning the memory, the page hit rate of the DRAM is maintained at the same level, and the storage and retrieval of data to the memory is not slow. Further, such partitioning of the memory maintains the organization of the data and prevents undesired fragmentation of the memory.

【0048】各フレームについて、フレームの上半分の
再構成はトップ上とボトム上のセクションについて行わ
れる。したがって、トップ上セクションは1つのセグメ
ントへ記憶され、ボトム上セクションは他のセグメント
へ記憶される。このようにして、フレームの半分が再構
成された後に、そのフレームのトップ・フィールドの引
き出しが開始される。まず、トップ上セクションを記憶
しているセグメントがインタレース表示に従って引き出
される。セグメントの引き出しが始まった直後に、その
セグメントはフレームの他のセクションの再構成に使用
されてよい。これは、セグメントの引き出しは、その再
構成よりも速く実行されるためである。したがって、フ
レームの下半分の再構成の間に、トップ下およびボトム
下のセクションを記憶するために、3番目のセグメント
と表示のために引き出されているセグメントが使用され
る。フレームの下半分の再構成がほぼ半分進行したとこ
ろで、トップ上セクションを保持しているセグメントの
引き出しが完了し、トップ下セクションを含んでいるセ
グメントを表示するための引き出しが開始される。もっ
とも、その再構成はまだ完了していない。しかし、その
セグメント内の各ピクセルの再構成は、表示するための
引き出しの前に完了する。
For each frame, the reconstruction of the top half of the frame is performed on the top and bottom sections. Thus, the top top section is stored in one segment and the bottom top section is stored in another segment. In this way, after half of the frame has been reconstructed, the withdrawal of the top field of that frame begins. First, the segment storing the top-top section is extracted according to the interlaced display. Immediately after segment retrieval begins, the segment may be used to reconstruct other sections of the frame. This is because segment extraction is performed faster than its reconstruction. Thus, during reconstruction of the lower half of the frame, the third segment and the segment being drawn for display are used to store the lower top and lower bottom sections. When the reconstruction of the lower half of the frame has progressed almost halfway, the drawing of the segment holding the upper top section is completed, and the drawing for displaying the segment containing the lower top section is started. However, the reconstruction has not yet been completed. However, the reconstruction of each pixel in the segment is completed before drawing for display.

【0049】この時点で、2つのセグメントがフレーム
のボトム上セクションとボトム下セクションのためのデ
ータを含み、ボトム・フィールドを表示するための取り
出しが始まる。1つのセグメントは、依然としてフレー
ムのトップ下セクションのためのデータを含むので、こ
のセクションの再表示は3:2プルダウンのために可能
である。しかし、始めにトップ上セクションを含んでい
たセグメントは上書きされており、ボトム・フィールド
のために使用されている。したがって、ボトム上セクシ
ョンを記憶しているセグメントが、引き出されている間
にトップ上セクションを再構成するために使用され、再
構成は引き延ばされない。典型的には、再構成は2つの
セグメントを使用して実行されるが、トップ上フィール
ドを再び再構成している間に、ボトム上セクションのデ
ータは破棄される。このようにして、表示のためにボト
ム・フィールドが引き出されている間に、フレームのト
ップ上セクションの再構成が実行される。次に、ボトム
・フィールドが表示のために引き出された後で、トップ
・フィールドを含んでいる2つのメモリ・セグメント
が、トップ・フィールドを再表示するために引き出され
る。2番目のフレームの再構成は、最初のフレームのト
ップ・フィールドが再表示のために引き出されている間
に始まる。2番目のフレームについても動作は同様であ
るが、トップ・フィールド2回再構成されない点が異な
る。2番目のフレームについては、トップ・フィールド
は再表示されないからである。
At this point, the two segments contain data for the top and bottom bottom sections of the frame and retrieval begins to display the bottom field. Since one segment still contains data for the top and bottom section of the frame, redisplay of this section is possible for 3: 2 pulldown. However, the segment that originally contained the top-top section has been overwritten and is being used for the bottom field. Thus, the segment storing the bottom top section is used to reconstruct the top top section while it is being pulled, and the reconstruction is not stretched. Typically, the reconstruction is performed using two segments, but while reconstructing the top top field again, the data in the bottom top section is discarded. In this way, reconstruction of the top-top section of the frame is performed while the bottom field is being drawn for display. Next, after the bottom field has been retrieved for display, the two memory segments containing the top field are retrieved to redisplay the top field. Reconstruction of the second frame begins while the top field of the first frame is being pulled for redisplay. The operation is the same for the second frame, except that the top field is not reconstructed twice. This is because for the second frame, the top field is not redisplayed.

【0050】注意すべきは、トップ上フィールドを再構
成するのに必要なデータは、すでにデコーダのチャネル
・バッファに記憶されていることである。チャネル・バ
ッファは循環バッファとして実施されるのが望ましく、
デコーダは、トップ上フィールドを再構成するのに必要
なチャネル・バッファ内のデータが、2回目に再構成さ
れてしまうまで、上書きされることがないようにする。
It should be noted that the data required to reconstruct the top-top field is already stored in the decoder's channel buffer. The channel buffer is preferably implemented as a circular buffer,
The decoder ensures that the data in the channel buffer needed to reconstruct the top-top field will not be overwritten until it has been reconstructed a second time.

【0051】典型的には4つのメモリ・セグメントを必
要とするフレームに対して、3つのセグメントが必要と
なるのみであるから、Bフレームのメモリ部分は、1つ
のフレームストアのサイズの4分の3(すなわち、0.
75)である。4:2:0サンプリングを使用し720
ピクセルx480ラインを含むNTSCフレーム(各ピ
クセルは平均して12ビットを含む)は、4,147,
200ビットのフレームストアを必要とする。したがっ
て、Bフレームは3,110,400ビットへ減らされ
る。ここで、メモリ・セグメントの各々は1,036,
800ビットであることが望ましい。したがって、本発
明は、NTSCについてピクチャ・バッファ・メモリを
11,404,800ビット(すなわち、約11.4M
b)へ減らすことができる。もちろん、この特定のメモ
リ・サイズはNTSCフォーマットに対応する。本発明
は特定のビデオ・フォーマットまたはフレームストア・
サイズに限定されるものではなく、3:2プルダウンを
使用する任意のビデオ・システムのメモリ所要量を減ら
すことができる。さらに、本発明は、異なった割合のプ
ルダウン方式を使用するビデオ・システムの異なったタ
イプに適用できる。そのような変更は単に設計上の問題
にすぎない。
Typically, for a frame that requires four memory segments, only three segments are needed, so the memory portion of a B frame is a quarter of the size of one frame store. 3 (ie, 0.
75). 720 using 4: 2: 0 sampling
An NTSC frame containing 480 pixels by 480 lines (each pixel contains on average 12 bits) is 4,147,
Requires a 200-bit frame store. Therefore, the B frame is reduced to 3,110,400 bits. Here, each of the memory segments is 1,036
Desirably 800 bits. Therefore, the present invention reduces the picture buffer memory for NTSC to 11,404,800 bits (i.e., about 11.4M).
b) can be reduced. Of course, this particular memory size corresponds to the NTSC format. The present invention applies to specific video formats or framestores.
Without being limited to size, the memory requirements of any video system that uses 3: 2 pulldown can be reduced. Further, the present invention is applicable to different types of video systems that use different rates of pull-down schemes. Such changes are only a matter of design.

【0052】注意すべきは、本発明に従うデコーダ・シ
ステムは静止フレームを処理するために使用できること
である。再構成装置は静止フレームの間でも引き延ばさ
れるから、必要に応じて「失われる」セグメントを連続
的に再構成する処理エレメントを使用してよい。さら
に、本発明に従うデコーダ・システムは、ビデオ能力を
含む任意のアプリケーションで実施することができる。
本発明は特定のアプリケーションによって制限されな
い。たとえば、このデコーダ・システムは、ディジタル
・ビデオ・ディスク(DVD)アプリケーション、娯楽
システム、通信システムなどに組み込むことができる。
このデコーダ・システムは、セット・トップ・ボック
ス、パーソナル・コンピュータ(PC)、さらにもっと
大きなコンピュータ・システム(たとえば、ワークステ
ーション、サーバ、ミニコンピュータ、メイン・フレー
ム・コンピュータ、スーパー・コンピュータ)の任意の
1つまたは複数のもので実施されてよい。このデコーダ
・システムは、シングル・チップ・モジュール(SC
M)、マルチ・チップ・モジュール(MCM)、ボード
・レベル製品、ボックス・レベル製品として実施されて
よい。
It should be noted that the decoder system according to the invention can be used to process still frames. Since the reconstructor is stretched even during still frames, it may use processing elements to continuously reconstruct "lost" segments as needed. Further, the decoder system according to the present invention can be implemented in any application, including video capabilities.
The invention is not limited by any particular application. For example, the decoder system can be incorporated into digital video disc (DVD) applications, entertainment systems, communication systems, and the like.
The decoder system may be a set top box, a personal computer (PC), or any one of a larger computer system (eg, a workstation, server, minicomputer, mainframe computer, supercomputer). One or more may be implemented. This decoder system uses a single chip module (SC
M), a multi-chip module (MCM), a board-level product, a box-level product.

【0053】本発明に従うデコーダ・システムは、MP
EG−2タイプのシステムへ組み込むことが望ましい。
しかし、本発明は他のデコーダ・タイプ(たとえば、M
PEG−1、Wavelet、H.261、H.32
0、JPEGなど)にも利用できる。本発明はPALタ
イプの表示フォーマットに適しているが、他の表示フォ
ーマット(たとえば、NTSC、赤・緑・青(RGB)
フォマット)での使用も想定されている。本発明は任意
タイプの表示装置(たとえば、TV、モニタ、液晶表示
装置(LCD)、プラズマ・スクリーン、映像投影装
置、バーチャル・リアリティ表示装置)と共に使用でき
る。本発明はメモリ装置を含む。このメモリ装置は典型
的にはコストの見地からダイナミック・ランダム・アク
セス・メモリ(DRAM)を使用して実施される。しか
し、静的RAM(SRAM)、ビデオRAM(VRA
M)、または他のタイプのRAMシステムを使用しても
十分なパフォーマンスが達成される。
The decoder system according to the present invention uses the MP
It is desirable to incorporate it into an EG-2 type system.
However, the present invention applies to other decoder types (eg, M
PEG-1, Wavelet, H .; 261, H .; 32
0, JPEG, etc.). The present invention is suitable for PAL type display formats, but other display formats (eg, NTSC, red / green / blue (RGB))
Format) is also envisaged. The present invention can be used with any type of display device (eg, TV, monitor, liquid crystal display (LCD), plasma screen, video projection device, virtual reality display device). The invention includes a memory device. The memory device is typically implemented using dynamic random access memory (DRAM) for cost reasons. However, static RAM (SRAM), video RAM (VRA
M), or other types of RAM systems will achieve satisfactory performance.

【0054】ここで図3の(A)を参照すると、そこに
は、本発明に従って概念的に分割されたBフレームが、
文字Fで示されている。各フレームFはトップ・フィー
ルドTとボトム・フィールドBとを含む。トップ・フィ
ールドTは最初に表示され、続いてボトム・フィールド
Bがインタレース方式で表示される。各フレームFは、
概念的に4つのセクションに分割される。すなわち、ト
ップ上セクション(TU)302、トップ下セクション
(TL)304、ボトム上セクション(BU)306、
およびボトム下セクション(BL)308である。した
がって、表示順序は、各フレームFのインタレース表示
でTU、TL、BU、およびBLである。3:2プルダ
ウンのためには、BLセクションに続いてTUおよびT
Lセクションが順次に再表示される。図3の(B)は、
3:2プルダウンを行うときBフレームの復号(再構
成)と表示に使用されるメモリMを示す。メモリMは3
つのセグメントを定義される。すなわち、セグメント0
(310)、セグメント1(312)、およびセグメン
ト2(314)である。これらの各セグメントは、セク
ションTU、TL、BU、およびBLの任意の1つを記
憶するのに十分な大きさである。
Referring now to FIG. 3A, there are B frames conceptually divided according to the present invention,
This is indicated by the letter F. Each frame F includes a top field T and a bottom field B. The top field T is displayed first, followed by the bottom field B in an interlaced fashion. Each frame F is
It is conceptually divided into four sections. That is, a top top section (TU) 302, a top bottom section (TL) 304, a bottom top section (BU) 306,
And the bottom bottom section (BL) 308. Therefore, the display order is TU, TL, BU, and BL in the interlaced display of each frame F. For 3: 2 pulldown, TU and T following the BL section
The L sections are redisplayed sequentially. FIG. 3 (B)
3 shows a memory M used for decoding (reconstructing) and displaying a B frame when performing 3: 2 pulldown. Memory M is 3
One segment is defined. That is, segment 0
(310), segment 1 (312), and segment 2 (314). Each of these segments is large enough to store any one of the sections TU, TL, BU, and BL.

【0055】ここで図4を参照すると、そこには、本発
明に従って3:2プルダウンを実行するデコーダ・シス
テムの動作がグラフで示される。図1および図2とは対
照的に、図4はフレームのフィールドまたはセクション
ではなくメモリのセグメントに関して示されている。図
3Bに示されるメモリMの3つのセグメント(セグメン
ト0からセグメント2まで)は、図3Aに示されるBフ
レームFの1つまたは複数を表示するために使用され
る。セグメント0はダッシュ・ドット線で示され、セグ
メント1はドット線で示され、セグメント2はダッシュ
線で示される。再構成は典型的には一時に2つのセグメ
ントで起こり、実線は再構成を示すために使用される。
セクションの再構成は文字Rで示され、表示は文字Dで
示される。したがって、TUセクションの再構成はRTU
で示され、同じセクション(または、メモリの対応する
セグメント)の表示はDTUで示される。前述したよう
に、データは直ちに表示される必要はなく、「表示」の
用語は、表示のためにデータを引き出すことを意味す
る。
Referring now to FIG. 4, there is shown graphically the operation of a decoder system that performs 3: 2 pulldown in accordance with the present invention. In contrast to FIGS. 1 and 2, FIG. 4 is shown with respect to segments of memory rather than fields or sections of a frame. 3B (segment 0 to segment 2) of the memory M shown in FIG. 3B are used to display one or more of the B frame F shown in FIG. 3A. Segment 0 is indicated by a dash-dot line, segment 1 is indicated by a dot line, and segment 2 is indicated by a dash line. Reconstruction typically occurs two segments at a time, and the solid line is used to indicate the reconstruction.
The reconstruction of the section is indicated by the letter R and the indication is indicated by the letter D. Therefore, the reconstruction of the TU section is R TU
And the representation of the same section (or corresponding segment of memory) is denoted by DTU . As mentioned above, the data need not be displayed immediately, and the term "display" means to extract the data for display.

【0056】図5は、本発明に従うデコーダ・システム
の動作を示す図4のグラフをテーブル500にしたもの
である。テーブル500は、図4のグラフの時間増分と
ほぼ揃えられた複数の列を含む。テーブル500の各列
は、各時間増分の間にメモリMのセグメント0からセグ
メント2までに行われるアクセスを表す。各行は、テー
ブル500の左側に示されるように、時間増分の間のセ
グメントの1つに対応する。たとえば、時間T0とT2
の間のセグメント0のRTU項目は、フレームのTUセク
ションが再構成の間にセグメント0へ書き込まれている
ことを示す。さらに、時間T2とT3の間のセグメント
0のDTU項目は、セクションTUに対応するセグメント
0内のデータの表示を示す。図4と図5は、動作に関す
る以下の説明を読むときに有益である。
FIG. 5 is a graph 500 of FIG. 4 showing the operation of the decoder system according to the present invention. Table 500 includes a plurality of columns approximately aligned with the time increments of the graph of FIG. Each column of table 500 represents an access made from segment 0 to segment 2 of memory M during each time increment. Each row corresponds to one of the segments during the time increment, as shown on the left side of table 500. For example, times T0 and T2
The RTU entry for segment 0 during indicates that the TU section of the frame has been written to segment 0 during reconstruction. Further, the DTU entry for segment 0 between times T2 and T3 indicates a representation of the data in segment 0 corresponding to section TU. 4 and 5 are useful when reading the following description of the operation.

【0057】時間T0から最初のフレームの再構成が始
まり、時間T4で終わる。時間T0とT2の間で、最初
のフレームの再構成の最初の半分が行われ、セグメント
0はTUセクションからのデータを記憶し(RTUで示さ
れる)、セグメント1はBUセクションからのデータを
記憶する(RBUで示される)。再構成処理を始めるため
には、セグメント0からセグメント2までの任意の2つ
を使用できることに注意されたい。ここでは任意にセグ
メント0と1が選択されている。時間T2で、最初のフ
レームの半分が完全に再構成されるので、表示装置(図
示されていない)は、トップ上セクション(DTUで示さ
れる)を表示するため、時間T2でセグメント0からデ
ータを引き出し始める。トップ上セクションの表示はT
3で完了する。時間T2とT4の間で、最初のフレーム
の下半分(TLとBLセクションを含む)の再構成が始
まる。セグメント0は時間T2で表示され始めるので、
それは時間T2の直後に再構成に利用可能となる。した
がって、TLセクションのデータはセクション2へ書き
込まれ(RTLで示される)、BLセクションからのデー
タはセクション0へ書き込まれる(RBLで示される)。
時間T3では、TLセクションの再構成は少なくとも半
分がセグメント2へ書き込まれている。したがって、T
Lセクションは、時間T3とT4の間でセグメント2か
ら表示される(DTLで示される)。
Reconstruction of the first frame starts at time T0 and ends at time T4. Between times T0 and T2, the first half of the reconstruction of the first frame takes place, segment 0 stores data from the TU section (indicated by RTU ), and segment 1 stores data from the BU section. Store (indicated by R BU ). Note that any two from segment 0 to segment 2 can be used to start the reconstruction process. Here, segments 0 and 1 are arbitrarily selected. At time T2, since the first half of the frame is completely reconstructed, the display device (not shown) displays data from segment 0 at time T2 to display the top-top section (denoted by DTU ). Start pulling out. Top section is indicated by T
Complete with 3. Between times T2 and T4, reconstruction of the lower half of the first frame (including the TL and BL sections) begins. Since segment 0 starts to be displayed at time T2,
It becomes available for reconstruction shortly after time T2. Thus, data in the TL section is written to section 2 (indicated by R TL ), and data from the BL section is written to section 0 (indicated by R BL ).
At time T3, at least half of the reconstruction of the TL section has been written to segment 2. Therefore, T
The L section is displayed from segment 2 between times T3 and T4 (indicated by DTL ).

【0058】時間T4で、最初のフレームの全体の再構
成と、最初のフレームのトップ・フィールドの表示が完
了する。さらに、セグメント1は最初のフレームのBU
セクションのデータを含み、セグメント0はBLセクシ
ョンのデータを含む。したがって、時間T4とT5の間
で、セグメント1からのBUの表示が実行され、時間T
5とT6の間で、セグメント0からのBLセクションの
表示が起こる。最初のフレームのセクションTUとTL
を含むトップ・フィールドは、3:2プルダウンのため
に再表示されなければならない。セグメント2は、最初
のフレームのTLセクションのデータを含む。しかし、
TUセクションからのデータは、もはやセグメント0に
存在しない。なぜなら、それは、時間T2からT4まで
の間に、セクションBLからのデータで上書きされたか
らである。したがって、時間T4とT6の間で、セグメ
ント1からのBUセクションが表示され、セグメント0
からのBLセクションが表示される間に、TUセクショ
ンの再構成が再び実行される。ここで、データはセグメ
ント1へ記憶される。典型的には、再構成はメモリMの
2つのセグメントを使用して行われるが、1つだけのセ
グメントが使用され、BUセクションのデータは無視さ
れるか破棄される。
At time T4, the entire reconstruction of the first frame and the display of the top field of the first frame are completed. Further, segment 1 is the BU of the first frame.
The section 0 includes data of a BL section. Thus, between times T4 and T5, the display of the BU from segment 1 is performed and the time T
Between 5 and T6, the display of the BL section from segment 0 occurs. Sections TU and TL of the first frame
Must be redisplayed for a 3: 2 pulldown. Segment 2 contains the data of the TL section of the first frame. But,
Data from the TU section is no longer in segment 0. Because it was overwritten with data from section BL between times T2 and T4. Thus, between times T4 and T6, the BU section from segment 1 is displayed and segment 0
While the BL section from is displayed, the reconstruction of the TU section is performed again. Here, the data is stored in segment 1. Typically, the reconstruction is performed using two segments of the memory M, but only one segment is used and the data in the BU section is ignored or discarded.

【0059】時間T6では、最初のフレームのTUセク
ションがセグメント1に存在し、最初のフレームのTL
セクションがセグメント2に存在する。したがって、セ
グメント1にあるTUセクションのデータは時間T6と
T7の間で再表示され、セグメント2にあるTLセクシ
ョンのデータは、最初のフレームのトップ・フィールド
をプルダウンするために時間T7とT8の間で再表示さ
れる。時間T8では、トップ・フィールドの再表示を含
めて最初のフレームの表示が完了する。
At time T6, the TU section of the first frame exists in segment 1 and the TL section of the first frame
Section exists in segment 2. Thus, the data of the TU section in segment 1 is redisplayed between times T6 and T7, and the data of the TL section in segment 2 is displayed between times T7 and T8 to pull down the top field of the first frame. Will be displayed again. At time T8, the display of the first frame including the redisplay of the top field is completed.

【0060】時間T6では、2番目のフレームのTUお
よびBUセクションの再構成が、それぞれセクション0
とセクション1へ行われる。時間T8とT9の間で、セ
グメント0に記憶された2番目のフレームのTUセクシ
ョンが表示され、時間T9とT10の間で、セグメント
2に記憶された2番目のフレームのTLセクションが表
示される。時間T8とT10の間では、2番目のフレー
ムのTLおよびBLセクションが、それぞれセグメント
2および0へ再構成される。2番目のフレームのTUセ
クションの他の再構成は必要でない。なぜなら、2番目
のフレームのトップ・フィールドは反復されないからで
ある。したがって、2番目のフレームのBUセクション
は、時間T10とT11の間でセグメント1から表示さ
れ、3番目のフレームのBUセクションは、時間T10
とT12の間で同じセグメント1へ再構成される。時間
T11とT12の間に、3番目のフレームのTUセクシ
ョンはセグメント2へ再構成され、2番目のフレームの
BLセクションはセグメント0から表示される。時間T
12で、2番目のフレームは完全に表示されており、3
番目のフレームの上半分は再構成されている。3番目の
フレームに対する動作は、最初のフレームと同じように
進行する。ここで、3番目のフレームのTUセクション
は、時間T15とT16の間でセグメント1へ再び再構
成される。以上の手順はフレーム5について反復され
る。
At time T6, the reconstruction of the TU and BU sections of the second frame is performed in section 0, respectively.
To Section 1. Between times T8 and T9, the TU section of the second frame stored in segment 0 is displayed, and between times T9 and T10, the TL section of the second frame stored in segment 2 is displayed. . Between times T8 and T10, the TL and BL sections of the second frame are reconstructed into segments 2 and 0, respectively. No other reconstruction of the TU section of the second frame is required. This is because the top field of the second frame is not repeated. Thus, the BU section of the second frame is displayed from segment 1 between times T10 and T11, and the BU section of the third frame is displayed at time T10
And T12, the same segment 1 is reconstructed. Between times T11 and T12, the TU section of the third frame is reconstructed into segment 2 and the BL section of the second frame is displayed from segment 0. Time T
At 12, the second frame is fully visible and 3
The upper half of the th frame is reconstructed. The operation for the third frame proceeds in the same way as for the first frame. Here, the TU section of the third frame is reconstructed into segment 1 again between times T15 and T16. The above procedure is repeated for frame 5.

【0061】ここで図6を参照すると、そこには本発明
の動作を示す状態図600が示される。状態図600
は、3:2プルダウンを実行するデコーダ・システム
(たとえば、NTSCデコーダ・システム)を制御する
ために使用される有限状態機械(FSM)の動作を示
す。FSMはハードウェア、ソフトウェア、またはこれ
らの任意の組み合わせで実施できる。7つの状態60
2、604、606、608、610、612、614
が定義され、各状態はフレームの1つのフィールド時間
に対応する。さらに、状態図600は図4および図5に
対応し、各状態は時間(Tn)間隔の2つに対応する。
たとえば、状態602は時間間隔T0−T2に対応し、
状態604は時間間隔T2−T4に対応し、状態606
は時間間隔T4−T6に対応し、以下同様である。状態
図600は、図5のテーブル500と図4に示されるグ
ラフを形成するために使用できる。各状態で、「R」は
再構成を示し、その後にデータが書き込まれている2つ
のセグメント番号が続いている。最初のセグメント番号
はトップ・フィールドに対応し、2番目のセグメント番
号はボトム・フィールドに対応する。状態606と状態
614で示されるセグメント番号「X」は、プルダウン
を行うためのフレームのTUセクションの再構成を示
し、その間にBUセクションのデータは破棄される。状
態の「D」は表示を示し、その後に続く2つのセグメン
ト番号は、その状態の間に連続的に表示されているセグ
メントを示す。PDのラベルの付いた分岐線は、現在の
フレームについてプルダウンが実行されることを示し、
PD*のラベルの付いた分岐線は、そのフレームについ
てプルダウンが実行されないことを示す。
Referring now to FIG. 6, there is shown a state diagram 600 illustrating the operation of the present invention. State diagram 600
Shows the operation of a finite state machine (FSM) used to control a decoder system that performs 3: 2 pulldown (eg, an NTSC decoder system). The FSM can be implemented in hardware, software, or any combination thereof. 7 states 60
2,604,606,608,610,612,614
And each state corresponds to one field time of the frame. Furthermore, state diagram 600 corresponds to FIGS. 4 and 5, where each state corresponds to two time (Tn) intervals.
For example, state 602 corresponds to time interval T0-T2,
State 604 corresponds to time interval T2-T4 and state 606
Corresponds to the time interval T4-T6, and so on. The state diagram 600 can be used to form the table 500 of FIG. 5 and the graph shown in FIG. In each state, "R" indicates reconstruction, followed by two segment numbers to which data is being written. The first segment number corresponds to the top field and the second segment number corresponds to the bottom field. The segment number “X” shown in the state 606 and the state 614 indicates the reconstruction of the TU section of the frame for performing the pull-down, during which the data of the BU section is discarded. The state "D" indicates a display, followed by two segment numbers indicating segments that are displayed continuously during that state. A branch line labeled PD indicates that a pull down is performed for the current frame,
A branch line labeled PD * indicates that no pull down is performed for that frame.

【0062】動作は状態602で始まる。ここで、最初
のフレームのトップ・フィールドが再構成され、データ
はセグメント0とセグメント1に書き込まれる。動作は
状態604へ進行し、そこでトップ・フィールドが表示
され、ボトム・フィールドが再構成される。再構成から
のデータはセグメント2とセグメント0へ書き込まれ、
その間にセグメント0とセグメント2が表示される。最
初のフレームのプルダウンは必要であるから、動作は状
態606へ進行し、そこで最初のフレームのトップ・フ
ィールドの上半分が再び再構成され、その間にボトム・
フィールドが表示される。動作は状態608へ進行し、
そこでトップ・フィールドのプルダウンが起こり、次の
フレームの再構成が始まる。動作は状態608から状態
604へ戻る。状態608では、2番目のフレームのト
ップ・フィールドが表示され、2番目のボトム・フィー
ルドが再構成される。プルダウンは2番目のフレームに
ついては必要でないから、動作は状態604から状態6
10へ進み、そこでは2番目のフレームのボトム・フィ
ールドが表示され、3番目のフレームのトップ・フィー
ルドが再構成される。動作は状態612へ進行し、そこ
では3番目のフレームのトップ・フィールドが表示さ
れ、3番目のフレームのボトム・フィールドが再構成さ
れる。プルダウンは3番目のフレームに必要であるか
ら、動作は状態612から状態614へ進行し、そこで
3番目のフレームのボトム・フィールドが表示され、そ
の間にトップ・フィールドが再び再構成される。動作は
状態610へ進行し、そこで3番目のフレームのトップ
・フィールドのプルダウンが実行され、その間に4番目
のフレームのトップ・フィールドが再構成される。動作
は状態612へ進行し、そこで4番目のフレームのトッ
プ・フィールドが表示され、4番目のフレームのボトム
・フィールドが再構成される。プルダウンは4番目のフ
レームには必要ではないから、動作は状態612から状
態608へ戻る。動作は、すべての連続したBフレーム
が再構成され表示されてしまうまで、これまで説明した
手順と同じように進行する。
Operation starts in state 602. Here, the top field of the first frame is reconstructed and the data is written to segment 0 and segment 1. Operation proceeds to state 604, where the top field is displayed and the bottom field is reconstructed. The data from the reconstruction is written to segment 2 and segment 0,
Meanwhile, segment 0 and segment 2 are displayed. Since a pull-down of the first frame is required, operation proceeds to state 606, where the upper half of the top field of the first frame is reconstructed again while the bottom
The fields are displayed. Operation proceeds to state 608,
There, a pull down of the top field occurs and the reconstruction of the next frame begins. Operation returns from state 608 to state 604. In state 608, the top field of the second frame is displayed and the second bottom field is reconstructed. Since pull down is not required for the second frame, the operation changes from state 604 to state 6
Proceed to 10, where the bottom field of the second frame is displayed and the top field of the third frame is reconstructed. Operation proceeds to state 612, where the top field of the third frame is displayed and the bottom field of the third frame is reconstructed. Since pulldown is required for the third frame, operation proceeds from state 612 to state 614, where the bottom field of the third frame is displayed, while the top field is reconstructed. Operation proceeds to state 610, where a pull down of the top field of the third frame is performed while the top field of the fourth frame is reconstructed. Operation proceeds to state 612, where the top field of the fourth frame is displayed and the bottom field of the fourth frame is reconstructed. Operation returns from state 612 to state 608 since pull down is not required for the fourth frame. The operation proceeds in the same manner as described above until all successive B frames have been reconstructed and displayed.

【0063】図7は本発明に従う方法を示すフローチャ
ートである。図7は概略的には図4のグラフ、図5のテ
ーブル500、および図6の状態図600に対応する。
最初のステップ702で、最初のフレームの上半分が、
最初および2番目のセグメントの中へ再構成される。次
に、動作は表示と再構成用の2つの経路に沿って進行す
る。表示経路の各ステップは、再構成経路の対応するス
テップと対応し、対応する再構成ステップとほぼ同じ時
間に起こる。したがって、ステップ704と706は同
時に実行され、ステップ708と710、ステップ71
2と714、なども同時に実行される。表示経路はステ
ップ704、708、712、716、720、72
4、728、732、736、および740を含み、こ
れらは逐次に実行される。同様に、再構成経路はステッ
プ706、710、714、718、722、726、
730、734、738、および742を含み、これら
も逐次に実行される。動作は、ステップ740および7
42から、それぞれステップ704および706へ戻
る。
FIG. 7 is a flowchart illustrating a method according to the present invention. FIG. 7 schematically corresponds to the graph of FIG. 4, the table 500 of FIG. 5, and the state diagram 600 of FIG.
In the first step 702, the upper half of the first frame
Reconstructed into the first and second segments. The operation then proceeds along two paths, display and reconstruction. Each step in the display path corresponds to a corresponding step in the reconstruction path and occurs at about the same time as the corresponding reconstruction step. Therefore, steps 704 and 706 are performed simultaneously, and steps 708 and 710, step 71
2 and 714 are also executed at the same time. The display route is determined in steps 704, 708, 712, 716, 720, 72.
4, 728, 732, 736, and 740, which are executed sequentially. Similarly, the reconstruction paths are steps 706, 710, 714, 718, 722, 726,
730, 734, 738, and 742, which are also executed sequentially. Operation comprises steps 740 and 7
From step 42, the process returns to steps 704 and 706, respectively.

【0064】表示経路に関しては、トップ・フィールド
とボトム・フィールドは、ステップ704と708、7
16と720、724と728、および736と740
で示されるように連続的に表示される。1つおきのフレ
ームのトップ・フィールドは、ステップ712と732
で示されるようにプルダウンのために繰り返される。再
構成経路では、ステップ702と706、714と71
8、722と726、734と738、および742と
706で示されるように、まずフレームの上半分が再構
成され、続いて下半分が再構成される。しかし、プルダ
ウンがフレームに必要とされる場合には、ステップ71
0と730で示されるように、トップ・フィールドの上
半分が再び再構成される。注意すべきは、いくつかのス
テップは繰り返されるが、異なったセグメントを使用す
ることである。たとえば、フレームの上半分の再構成は
ステップ714と734で起こるが、ステップ714が
最初および2番目のセグメントを使用するのに対して、
ステップ734は2番目と3番目のセグメントを使用す
る。
For the display path, the top and bottom fields are determined by steps 704 and 708,7
16 and 720, 724 and 728, and 736 and 740
Are displayed continuously as indicated by. The top field of every other frame is described in steps 712 and 732
Is repeated for pulldown as indicated by. In the reconstruction path, steps 702 and 706, 714 and 71
As shown at 8, 722 and 726, 734 and 738, and 742 and 706, the upper half of the frame is reconstructed first, followed by the lower half. However, if a pull-down is required for the frame, step 71
The upper half of the top field is reconstructed again, as shown at 0 and 730. Note that some steps are repeated but use different segments. For example, reconstruction of the upper half of the frame occurs at steps 714 and 734, whereas step 714 uses the first and second segments,
Step 734 uses the second and third segments.

【0065】図8は、本発明に従う方法を示す他のフロ
ーチャートである。図8は図7と同類のものであるが、
もっと一般化されている。最初のステップ750はステ
ップ702と同じであり、最初のフレームの上半分が任
意の2つのセグメントを使用して再構成される。次に、
動作は表示と再構成の並行した経路に沿って分かれる。
表示については、動作はステップ752へ進み、そこで
フレームのトップ・フィールドが表示される。次に、フ
レームのボトム・フィールドがステップ754で表示さ
れる。もし現在のフレームについてトップ・フィールド
をプルダウンし再表示する必要がある場合には(ステッ
プ756における決定)、動作はステップ758へ進
み、トップ・フィールドが再び表示される。次に、動作
はステップ752へ戻り、次のフレームのトップ・フィ
ールドが表示される。現在のフレームのトップ・フィー
ルドが再表示される必要がない場合(ステップ756に
おける決定)、動作は次のフレームのために直接にステ
ップ752へ戻る。動作は、連続した1つまたは複数の
Bフレームが表示されてしまうまで継続する。
FIG. 8 is another flowchart illustrating the method according to the present invention. FIG. 8 is similar to FIG.
It is more generalized. The first step 750 is the same as step 702, where the upper half of the first frame is reconstructed using any two segments. next,
Actions are split along a parallel path of display and reconstruction.
For display, operation proceeds to step 752, where the top field of the frame is displayed. Next, the bottom field of the frame is displayed at step 754. If the top field needs to be pulled down and redisplayed for the current frame (decision in step 756), operation proceeds to step 758 where the top field is displayed again. Next, operation returns to step 752, where the top field of the next frame is displayed. If the top field of the current frame does not need to be redisplayed (decision in step 756), operation returns directly to step 752 for the next frame. The operation continues until one or more consecutive B frames have been displayed.

【0066】再構成については、動作はステップ750
からステップ760へ進行し、そこで現在のフレームの
下半分が再構成される。ステップ760は表示ステップ
752と同時に実行される。ステップ760の最初の繰
り返しでは、使用される1つのセグメントはステップ7
52で表示されている最初のセグメントであり、他のセ
グメントはステップ750で使用されなかった残りのセ
グメントである。その後、ステップ752で使用されて
いる最初のセグメントがステップ760の1つのセグメ
ントとして使用される。使用される他のセグメントは、
残りの2つのセグメントの中で、すでに表示されており
将来プルダウンのために再表示されないデータを含むセ
グメントである。動作はステップ762へ進み、そこで
現在のフレームがプルダウンを必要とするかどうかが決
定される。もし必要とすれば、動作はステップ764へ
進み、そこで現在のフレームのトップ上セクションが再
び再構成される。もしステップ764が実行されると、
それはステップ754と同時に起こり、ステップ764
で使用されるセグメントは、ステップ754で使用され
ている最初のセグメントである。ステップ764から、
動作はステップ766へ進み、そこで次のフレームの上
半分が再構成される。もし現在のフレームがプルダウン
を必要としなければ(ステップ762における決定)、
動作は直接にステップ766へ進む。ステップ766は
各繰り返しの間に実行され、その実行は、プルダウンが
現在のフレームに実行されなければステップ754と同
時に起こり、もしプルダウンが実行されるならば、ステ
ップ758と同時に起こる。ステップ766は、ステッ
プ754またはステップ758で表示されている最初の
セグメントを使用し、また、残りの2つのセグメントの
中で、すでに表示されており将来プルダウンのために再
表示されないデータを含むセグメントを使用する。動作
は、1つまたは複数の連続したBフレームが再構成され
てしまうまで、ステップ766からステップ760へ戻
る。
For reconstruction, operation proceeds to step 750
To step 760, where the lower half of the current frame is reconstructed. Step 760 is performed simultaneously with display step 752. In the first iteration of step 760, one segment used is step 7
The first segment, indicated at 52, is the remaining segment that was not used in step 750. Thereafter, the first segment used in step 752 is used as one segment in step 760. Other segments used are:
Of the remaining two segments, those that contain data that has already been displayed and will not be redisplayed in the future due to pulldown. Operation proceeds to step 762, where it is determined whether the current frame requires a pull-down. If necessary, operation proceeds to step 764, where the top-top section of the current frame is reconstructed. If step 764 is performed,
It coincides with step 754, and step 764
Is the first segment used in step 754. From step 764,
Operation proceeds to step 766, where the upper half of the next frame is reconstructed. If the current frame does not require a pulldown (decision in step 762),
Operation proceeds directly to step 766. Step 766 is performed during each iteration, and occurs concurrently with step 754 if the pulldown is not performed on the current frame, and concurrently with step 758 if the pulldown is performed. Step 766 uses the first segment displayed in step 754 or step 758, and selects the remaining two segments that contain data that has already been displayed and will not be redisplayed for future pull-down. use. Operation returns from step 766 to step 760 until one or more consecutive B frames have been reconstructed.

【0067】ここで図9を参照すると、そこには本発明
に従うデコーダ・システム800が簡単なブロック図で
示される。図9のデコーダ・システム800は、主とし
てデータ・フローと構成が示されている。符号化された
ビデオ・データは、ビットストリーム形式でデータ・チ
ャネル802からレート(チャネル)バッファ804へ
提供され、そこへ一時的に記憶される。符号化されたビ
デオ・データは、典型的には動画の複数のフレームを表
す画像情報を含む。動画の符号化された各フレームすな
わちピクチャは、ビット・シーケンスとしてディジタル
形式で表される。このシーケンスの構造は、選択された
ビデオ圧縮標準(たとえば、MPEG−1またはMPE
G−2の標準)に準拠していることが望ましい。レート
(チャネル)バッファ804内のビデオ・データは、他
のチャネル806を介して再構成装置808へ与えら
れ、そこで、ピクチャ・データは表示に適した形式に復
号される。
Referring now to FIG. 9, there is shown a simplified block diagram of a decoder system 800 according to the present invention. The decoder system 800 of FIG. 9 primarily illustrates the data flow and configuration. The encoded video data is provided in bit stream form from data channel 802 to a rate (channel) buffer 804, where it is temporarily stored. The encoded video data typically includes image information representing multiple frames of the moving image. Each encoded frame or picture of the video is represented in digital form as a bit sequence. The structure of this sequence depends on the selected video compression standard (eg, MPEG-1 or MPE).
G-2 standard). The video data in the rate (channel) buffer 804 is provided via another channel 806 to a reconstructor 808, where the picture data is decoded into a form suitable for display.

【0068】再構成装置808は、符号化されたビデオ
・データを対応するシンボルもしくはイベントに変換す
るデコーダ機能を組み込まれていることが望ましい。こ
こで、これらのシンボルまたはイベントは元のフレーム
へ再構成される。たとえば、再構成装置808は、ID
CTパイプライン、動き補償(MC)パイプライン、お
よび再構成処理を実行するマージ記憶装置を含んでいて
よい。IDCTパイプラインはフレームの各マクロブロ
ックの再構成を調整し、MCパイプラインは各マクロブ
ロックに関して動き補償情報を処理する。
It is desirable that the reconstructing device 808 incorporates a decoder function for converting encoded video data into corresponding symbols or events. Here, these symbols or events are reconstructed into the original frame. For example, the reconstruction device 808 has the ID
It may include a CT pipeline, a motion compensation (MC) pipeline, and merge storage to perform the reconstruction process. The IDCT pipeline coordinates the reconstruction of each macroblock in the frame, and the MC pipeline processes motion compensation information for each macroblock.

【0069】次に、再構成されたフレーム・データは、
再構成装置808からデータ・チャネル810を介して
ピクチャ・バッファ812へ渡される。ピクチャ・バッ
ファ812は、2つのアンカ・フレーム(A1およびA
2)を入れるのに十分なメモリを含んでいることが望ま
しい。ここで、アンカ・フレームはMPEG標準に従う
IまたはPフレームである。データ・チャネル810は
双方向性であり、再構成装置808は、ピクチャ・バッ
ファ812の中にあるアンカ・フレームA1またはA2
からデータを引き出すことができる。たとえば、アンカ
・フレームA1は再構成装置808によって前に再構成
されたIフレームを含んでいてよい。再構成装置808
は、Iフレームを引き出し、レート(チャネル)バッフ
ァ804からのデータとマージして、Pフレームを再構
成することができる。次に、Pフレームはアンカ・フレ
ームA2としてピクチャ・バッファ812の中に記憶さ
れてよい。
Next, the reconstructed frame data is
Passed from reconstructor 808 to picture buffer 812 via data channel 810. The picture buffer 812 has two anchor frames (A1 and A1).
It is desirable to include enough memory to accommodate 2). Here, the anchor frame is an I or P frame according to the MPEG standard. Data channel 810 is bidirectional, and reconstructor 808 uses anchor frame A1 or A2 in picture buffer 812.
Data can be extracted from For example, anchor frame A1 may include an I-frame previously reconstructed by reconstructor 808. Reconstruction device 808
Can retrieve I frames and merge them with data from rate (channel) buffer 804 to reconstruct P frames. Next, the P frame may be stored in picture buffer 812 as anchor frame A2.

【0070】さらに、ピクチャ・バッファ812はBフ
レームのためにデータを記憶するメモリを含む。先行技
術のシステムと同じように、アンカ・フレームA1およ
びA2は、Bフレームを再構成するために、再構成装置
808によって引き出される。したがって、アンカ・フ
レームA1およびA2は復号された形式で完全に利用可
能でなければならない。しかし、先行技術のシステムで
は、Bフレームのためにピクチャ・バッファで必要とさ
れるメモリ・サイズは、アンカ・フレームA1およびA
2と同じサイズであった。したがって、ピクチャ・バッ
ファは、フルサイズのフレームストアを3つ(2つはア
ンカ・フレームA1およびA2のため、1つはBフレー
ムのため)設けるのに十分なメモリを必要とした。しか
し、本発明では、ピクチャ・バッファ812の中で、B
フレームは3つのセグメントS1、S2、およびS3へ
分割される。Bフレームを記憶し表示するのに必要なメ
モリ量は、1つのフレームストアよりも小さい。セグメ
ントS1−S3の大きさは1つのフレームストアの4分
の1であり、Bフレームに対する全体のメモリ・サイズ
は0.75フレームストアである。セグメントS1−S
3の各ビット・サイズは、フレームストアのサイズに依
存する。4、147、200ビットを有するNTSCフ
レームでは、メモリMのサイズは3,110,400ビ
ットとなる。BフレームのセグメントS1−S3の任意
の1つが表示されているとき、そのセグメントは再構成
データのために解放される。これは、ピクチャ・バッフ
ァ812を実施するため典型的に使用されるDRAMの
ページ・ヒット率に影響を及ぼすことなく、またBフレ
ームの表示に影響を及ぼすことなく達成される。Bフレ
ームを記憶するためのメモリ量を減らすことは、デコー
ダ・システム800の全体のコストを節減する。実施例
において、レート(チャネル)バッファ804、ピクチ
ャ・バッファ812、および実行される機能に必要な他
のメモリは、最大サイズが16Mbの1つのメモリ装置
814へ組み込まれる。その結果、メモリ装置814の
顕著なコスト節減が達成される。
Further, picture buffer 812 includes memory for storing data for B frames. As in the prior art systems, anchor frames A1 and A2 are derived by reconstructor 808 to reconstruct the B frames. Therefore, anchor frames A1 and A2 must be fully available in decoded form. However, in prior art systems, the required memory size in the picture buffer for B frames is that the anchor frames A1 and A
It was the same size as 2. Therefore, the picture buffer needed enough memory to provide three full size frame stores (two for anchor frames A1 and A2 and one for B frames). However, in the present invention, in the picture buffer 812, B
The frame is divided into three segments S1, S2 and S3. The amount of memory required to store and display B frames is smaller than one frame store. The size of the segments S1-S3 is one quarter of one frame store, and the total memory size for B frames is 0.75 frame stores. Segment S1-S
Each bit size of 3 depends on the size of the framestore. In an NTSC frame having 4, 147 and 200 bits, the size of the memory M is 3, 110 and 400 bits. When any one of the segments S1-S3 of the B frame is being displayed, that segment is released for reconstructed data. This is achieved without affecting the page hit rate of the DRAM typically used to implement the picture buffer 812, and without affecting the display of B frames. Reducing the amount of memory for storing B frames saves the overall cost of decoder system 800. In an embodiment, the rate (channel) buffer 804, picture buffer 812, and other memory required for the function being performed are combined into a single memory device 814 with a maximum size of 16Mb. As a result, significant cost savings for memory device 814 are achieved.

【0071】本発明に従って、再構成装置808はBフ
レーム・データをデータ・チャネル816を介して区分
化装置818の区分器820へ与える。区分器820は
データをトップ・フィールドSF1とボトム・フィール
ドSF2へ分割する。次に、トップ・フィールドとボト
ム・フィールドのデータは、ピクチャ・バッファ812
のBフレーム部分へ書き込まれる。具体的には、トップ
・フィールドSF1のデータは最初のセグメント(たと
えば、セグメントS1)へ与えられ、ボトム・フィール
ドSF2のデータは2番目のセグメント(たとえば、セ
グメントS2)へ与えられる。これらのセグメントS1
およびS2がいっぱいになったとき、区分器820は他
の2つのセグメントを選択し、分割されたデータをこの
2つのセグメントへ与える。区分器820は、セグメン
トS1−S3の順序を追跡するセグメント・ポインタ・
テーブル822を保持していることが望ましい。
In accordance with the present invention, reconstructor 808 provides B frame data via data channel 816 to partitioner 820 of partitioner 818. The divider 820 divides the data into a top field SF1 and a bottom field SF2. Next, the data of the top field and the bottom field are stored in the picture buffer 812.
Is written to the B frame portion of Specifically, the data of the top field SF1 is provided to the first segment (for example, the segment S1), and the data of the bottom field SF2 is provided to the second segment (for example, the segment S2). These segments S1
When and S2 are full, the partitioner 820 selects the other two segments and provides the split data to the two segments. The segmenter 820 is a segment pointer that tracks the order of the segments S1-S3.
It is desirable to hold the table 822.

【0072】セグメント・ポインタ・テーブル822
は、セグメントを指すポインタを記憶するために4つの
ポインタ位置を含むだけでよい。最初のフレームの最初
の半分の再構成中に、区分器820は、最初の位置に、
トップ・フィールドの上半分を含むセグメントを指すポ
インタを記憶し、また、3番目の位置に、ボトム・フィ
ールドの上半分を含むセグメントを指すポインタを記憶
する。最初のフレームの2番目の半分の再構成中に、区
分器820は、2番目の位置に、トップ・フィールドの
下半分を含むセグメントを指すポインタを記憶し、ま
た、4番目の位置に、ボトム・フィールドの下半分を含
むセグメントを指すポインタを記憶する。プルダウンの
ためには、区分器820は、トップ・フィールドの上半
分を指すポインタを最初の位置に置くだけでよい。2番
目のフレームについては、項目の順序が切り替えられ
る。したがって、2番目のフレームの最初の半分の再構
成中に、区分器820は、3番目の位置に、トップ・フ
ィールドの上半分を含むセグメントを指すポインタを記
憶し、最初の位置に、ボトム・フィールドの上半分を含
むセグメントを指すポインタを記憶する。2番目のフレ
ームの2番目の半分の再構成中に、区分器820は、4
番目の位置に、トップ・フィールドの下半分を含むセグ
メントを指すポインタを記憶し、2番目の位置に、ボト
ム・フィールドの下半分を含むセグメントを指すポイン
タを記憶する。この順序は次のプルダウンまで逆転され
たままである。次のプルダウンで、順序は再び逆転にさ
れる。表示コントローラ824は、インタレース表示の
ために、ポインタ位置の逐次の順序に従ってポインタを
検索する。すなわち、最初のポインタから2番目、3番
目、4番目と検索し、最初のポインタへ戻る。もちろ
ん、表示コントローラ824がインタレース表示のため
に適切な順序でポインタを検索する間に、区分器820
はポインタを逐次の順序に置くことができる。
Segment pointer table 822
Need only include four pointer locations to store pointers to the segments. During the reconstruction of the first half of the first frame, the segmenter 820 moves to the first position,
A pointer to the segment containing the top half of the top field is stored, and a pointer to the segment containing the top half of the bottom field is stored in the third position. During the reconstruction of the second half of the first frame, the partitioner 820 stores a pointer to the segment containing the lower half of the top field in the second position and a bottom position in the fourth position. Store a pointer to the segment containing the lower half of the field. For pulldown, the partitioner 820 need only place the pointer to the top half of the top field in the first position. For the second frame, the order of the items is switched. Thus, during the reconstruction of the first half of the second frame, the partitioner 820 stores in the third position a pointer to the segment containing the top half of the top field and in the first position the bottom Store a pointer to the segment containing the top half of the field. During reconstruction of the second half of the second frame, segmenter 820
A pointer to the segment containing the lower half of the top field is stored in the second position, and a pointer to the segment containing the lower half of the bottom field is stored in the second position. This order remains reversed until the next pulldown. On the next pulldown, the order is reversed again. The display controller 824 searches for a pointer according to the sequential order of the pointer positions for interlaced display. That is, the second, third, and fourth are searched from the first pointer, and the process returns to the first pointer. Of course, while display controller 824 searches for pointers in the proper order for interlaced display, segmenter 820
Can put pointers in sequential order.

【0073】表示コントローラ824は、ピクチャ・バ
ッファ812に記憶されたフレームのデータを、データ
・チャネル826を介して引き出し、そのデータを表示
に適した形式で表示装置828へ与える。表示装置82
8は、モニタ、TV、またはこれらに同等の表示装置で
ある。表示コントローラ824および表示装置828
は、インタレース形式で情報を表示する。これは、アン
カ・フレームA1およびA2について標準方式で実行さ
れる。しかし、Bフレームについては、表示コントロー
ラ824がセグメントS1−S3の各々から一時に1つ
ずつデータを引き出す。表示コントローラ824は、区
分化装置818内のセグメント・ポインタ・テーブル8
22にアクセスし、セグメントS1−S3のいずれを所
与の時間に表示するかを決定する。セグメントS1−S
3を指すポインタは、セグメント・ポインタ・テーブル
822の中で必ずしも数字の順序でリストされる必要は
ない。しかし、セグメント・ポインタは、セグメント・
ポインタ・テーブル822から逐次の順序で検索される
のが望ましい。さらに、セグメントの各々は、2回以上
使用されアクセスされる。
The display controller 824 extracts the data of the frame stored in the picture buffer 812 via the data channel 826 and provides the data to the display device 828 in a format suitable for display. Display device 82
Reference numeral 8 denotes a monitor, a TV, or a display device equivalent thereto. Display controller 824 and display device 828
Displays information in interlaced format. This is performed in a standard manner for anchor frames A1 and A2. However, for the B frame, the display controller 824 retrieves data one at a time from each of the segments S1-S3. The display controller 824 controls the segment pointer table 8 in the partitioning unit 818.
22 to determine which of the segments S1-S3 to display at a given time. Segment S1-S
The pointer to 3 need not necessarily be listed in the segment pointer table 822 in numerical order. However, the segment pointer is
Preferably, the pointer tables 822 are retrieved in sequential order. Further, each of the segments is used and accessed more than once.

【0074】ここで、図10を参照すると、そこには本
発明に従う他のデコーダ・システム900のブロック図
が示される。デコーダ・システム900は、NTSCタ
イプのMPEG−2デコーダであることが望ましい。し
かし、注意すべきは、本発明はMPEGに限定されるも
のではなく、3:2プルダウン能力を必要とする任意の
ビデオ標準または構成に使用できることである。ビデオ
・データのビットストリームは、バス904に接続され
たプリプロセッサ902によって受け取られ、プリプロ
セッサ902は符号化されたビデオ・データを抽出して
バス904へ与える。メモリ・コントローラ906は、
バス904からデータを引き出し、メモリ装置908の
チャネル・バッファ部分に一時的に記憶する。メモリ・
コントローラ906はバス904とメモリ装置908と
の間に接続され、メモリ装置908へのアクセスを制御
する。メモリ装置908はDRAMで実施されるのが望
ましく、I、P、およびBフレームのピクセル・データ
を記憶するためにチャネル・バッファとピクチャ・バッ
ファを含むことが望ましい。
Referring now to FIG. 10, there is shown a block diagram of another decoder system 900 according to the present invention. The decoder system 900 is preferably an NTSC type MPEG-2 decoder. It should be noted, however, that the present invention is not limited to MPEG and can be used with any video standard or configuration that requires 3: 2 pulldown capability. The bit stream of video data is received by a preprocessor 902 connected to the bus 904, which extracts the encoded video data and provides it to the bus 904. The memory controller 906 includes:
Data is extracted from the bus 904 and temporarily stored in a channel buffer portion of the memory device 908. memory·
The controller 906 is connected between the bus 904 and the memory device 908, and controls access to the memory device 908. Memory device 908 is preferably implemented in DRAM and preferably includes a channel buffer and a picture buffer for storing I, P, and B frame pixel data.

【0075】次に、チャネル・バッファからのビデオ・
データは、バス904を介して可変長デコーダ(VL
D)910へ与えられる。可変長デコーダ(VLD)9
10はそのデータをDCTデータへ変換する。次に、そ
のデータはIDCTパイプライン912へ与えられる。
IDCTパイプライン912は、DCTデータをピクセ
ル・データのマクロブロックへ変換する。マクロブロッ
クはバス904へ接続されたマージ記憶装置914へ与
えられる。バス904はデータをメモリ装置908へ戻
す。この手順はIフレームについて実行される。手順は
Pフレームについても同様であるが、IDCTパイプラ
イン912からのデータが動き補償(MC)パイプライ
ン916からのIフレーム・データとマージされる点が
異なる。動き補償(MC)パイプライン916は、メモ
リ装置908内のピクチャ・バッファからIフレーム・
データを引き出す。手順はBフレーム・データについて
も同様であるが、異なる点としては、IもしくはPアン
カ・フレームからのデータが、Bフレームを再構成する
ためにマージされる場合がある。
Next, the video data from the channel buffer
The data is sent via a bus 904 to a variable length decoder (VL
D). Variable Length Decoder (VLD) 9
10 converts the data into DCT data. The data is then provided to IDCT pipeline 912.
The IDCT pipeline 912 converts DCT data into macroblocks of pixel data. The macroblock is provided to merge storage 914 connected to bus 904. Bus 904 returns data to memory device 908. This procedure is performed for an I frame. The procedure is similar for P-frames, except that data from the IDCT pipeline 912 is merged with I-frame data from the motion compensation (MC) pipeline 916. The motion compensation (MC) pipeline 916 is configured to transfer I-frames from a picture buffer in the memory
Extract data. The procedure is similar for B frame data, except that data from I or P anchor frames is merged to reconstruct the B frame.

【0076】可変長デコーダ(VLD)910、IDC
Tパイプライン912、動き補償(MC)パイプライン
916、およびマージ記憶装置914は、共同してフレ
ーム・データの再構成を実行するように働く。一般的
に、IおよびPフレームは、標準方式でメモリ装置90
8内に記憶される。しかし、Bフレームは、前述したよ
うに、本発明に従ってメモリ装置908へ分割して入れ
られる。したがって、メモリ装置908は、3つのフレ
ームストアよりも小さいメモリ(望ましくは、2.75
フレームストア)でよい。区分化の処理は、マージ記憶
装置914と表示装置918、メモリ・コントローラ9
06、またはこれらの装置の任意の組み合わせによって
実行されてよい。メモリ・コントローラ906は、Bフ
レーム・データをセグメントへ記憶しデータを適切な順
序で表示装置918へ与えるのに便利な中心的位置にあ
る。しかし、実施例では、本発明に従うBフレームの区
分化は、マージ記憶装置914と表示装置918との組
み合わせによって実行される。したがって、マージ記憶
装置914は、メモリ装置908のピクチャ・バッファ
のセグメントへBフレーム・データを記憶する回路を含
み、表示装置918は、表示のためにセグメントを適切
な順序で引き出す回路を含む。
Variable length decoder (VLD) 910, IDC
The T pipeline 912, motion compensation (MC) pipeline 916, and merge storage 914 work together to perform frame data reconstruction. In general, I and P frames are stored in a memory device 90 in a standard manner.
8 is stored. However, the B frames are split into memory devices 908 in accordance with the present invention, as described above. Thus, memory device 908 has less than three frame stores of memory (preferably 2.75).
Frame store). The partitioning process is performed by the merge storage device 914, the display device 918, the memory controller 9
06, or any combination of these devices. The memory controller 906 is at a central location that is convenient for storing B-frame data in segments and providing the data to the display 918 in the proper order. However, in an embodiment, B-frame partitioning according to the present invention is performed by a combination of the merge storage 914 and the display 918. Thus, merge storage 914 includes circuitry for storing B-frame data in segments of the picture buffer of memory device 908, and display 918 includes circuitry for extracting the segments in an appropriate order for display.

【0077】これまでの説明により、本発明に従って、
プルダウンの間に双方向予測符号化フレームを復号する
のに必要なメモリを減らす方法と装置は、ビデオ・デコ
ーダに必要なメモリ量をかなり減らすことが分かる。メ
モリの大きさは、そのようなデコーダを製造するときの
主要なコスト項目であるから、かなりのコスト節減が達
成される。一般的に、Bフレームは他のフレームを予測
するためには使用されないから、Bフレーム・データが
一度表示されると、それは破棄されてよい。メモリの再
使用を可能とするために、トップ・フィールドとボトム
・フィールドからのデータは、メモリの異なったセグメ
ントへ分割して入れられる。したがって、セグメント内
のデータの表示が一度始まると、そのセグメントは再構
成のために解放される。しかし、この最初の方式は、1
つおきのフレームのトップ・フィールドが3:2プルダ
ウンを実行されるときには完全に十分とは言えない。な
ぜなら、そのトップ・フィールドは、再表示のためにな
んらかの方法で再び利用可能とされねばならないからで
ある。1つおきのフレームのトップ・フィールドを記憶
するために追加のメモリを設けるのではなく、そのトッ
プ・フィールドは、再構成が典型的に引き延ばされる間
の期間に再び再構成される。このようにして、メモリ所
要量は減らされ、3:2プルダウンのために再表示を必
要とされるフィールドは、単純に再び再構成される。
According to the above description, according to the present invention,
It can be seen that the method and apparatus for reducing the memory required to decode bi-directionally coded frames during pulldown significantly reduces the amount of memory required for a video decoder. Significant cost savings are achieved since memory size is a major cost item when manufacturing such decoders. Generally, once B-frame data has been displayed, it may be discarded because B-frames are not used to predict other frames. To enable memory reuse, data from the top and bottom fields is split into different segments of memory. Thus, once the display of data in a segment begins, the segment is freed for reconstruction. However, this first scheme is
Not entirely sufficient when the top field of every other frame performs a 3: 2 pulldown. This is because the top field must be made available again in some way for redisplay. Rather than providing additional memory to store the top field of every other frame, the top field is reconstructed again during the period during which reconstruction is typically stretched. In this way, memory requirements are reduced and fields that need to be redisplayed for 3: 2 pulldown are simply reconstructed again.

【0078】具体的には、1つのフレームは概念的に4
つのセクションに分割される。すなわち、トップ・フィ
ールドの上半分と下半分、およびボトム・フィールドの
上半分と下半分である。Bフレームを記憶し表示するた
めのメモリは3つのセグメントを含み、各セグメントは
フレームの4つのセクションの各々と同じ大きさであ
る。最初のフレームの上半分は、トップ上セクションと
ボトム上セクションを含み、メモリの2つのセグメント
へ再構成される。次に、トップ上セクションを含むセグ
メントが表示され、その間にその同じセグメントと3番
目のセグメントが、最初のフレームの下半分(トップ下
セクションとボトム下セクションを含む)を再構成する
ために使用される。さらに、トップ下セクションは、最
初のフレームの下半分が再構成されている間に表示され
る。次に、ボトム上セクションを含むセグメントが表示
され、その間に、その同じセクションが、トップ・フィ
ールドを再表示しなければならないときトップ上セクシ
ョンを再構成するために使用される。トップ上セクショ
ンの再構成は、ボトム・フィールドが表示されている間
に完了する。このようにして、メモリの2つのセグメン
トは、最初のフレームが完全に表示された後にトップ・
フィールドの全体を記憶する。プルダウンを達成するた
めに、トップ・フィールドはこれら2つのセグメントか
ら再び表示される。次のフレームについても動作は同様
であるが、プルダウンは必要とされないことが異なる。
なぜなら、プルダウンは1つおきのフレームだけに実行
されるからである。
Specifically, one frame is conceptually 4
Divided into two sections. That is, the upper half and lower half of the top field and the upper half and lower half of the bottom field. The memory for storing and displaying B frames includes three segments, each segment being the same size as each of the four sections of the frame. The top half of the first frame contains the top and bottom top sections and is reconstructed into two segments of memory. Next, the segment containing the top-top section is displayed, during which the same segment and the third segment are used to reconstruct the bottom half of the first frame (including the bottom-top and bottom-bottom sections). You. In addition, the lower bottom section is displayed while the lower half of the first frame is being reconstructed. Next, the segment containing the bottom top section is displayed, during which the same section is used to reconstruct the top top section when the top field must be redisplayed. Reconstruction of the top-top section is completed while the bottom field is displayed. In this way, two segments of memory are stored in the top frame after the first frame is completely displayed.
Remember the entire field. To accomplish the pull down, the top field is displayed again from these two segments. The operation is similar for the next frame, except that no pull-down is required.
This is because pulldown is performed only on every other frame.

【0079】メモリのセグメントは3つしかないから、
復号装置(すなわち、再構成装置)または区分器が次の
2つの利用可能なセグメントを決定したり、表示装置が
セグメントの適切な表示順序を決定したりすることは、
比較的直截的な手順である。そのような目的のために
は、セグメント・ポインタ・テーブルを使用してよい。
セグメント・ポインタ・テーブルはセグメントを指すポ
インタのリストである。セグメント・ポインタ・テーブ
ルは、再構成の間に、セグメントを表示順にリストする
ために更新される。したがって、表示装置は、表示する
次のセグメントを識別するために、セグメント・テーブ
ルから逐次の順序でポインタを読み取るだけでよい。さ
らに、3:2プルダウンを実行するときでもBフレーム
を記憶し表示するために3つのセグメントを必要とする
だけであるから(各セグメントの大きさは、フレームの
4分の1である)、Bフレームのためのフレームストア
は、フルサイズのフレームストアの0.75倍の大きさ
にすぎない。したがって、ピクチャ・バッファのサイズ
は、アンカ・フレームとBフレーム用に2.75フレー
ムストアへ減らされる。
Since there are only three memory segments,
A decoding device (ie, a reconstruction device) or a segmenter determines the next two available segments, and a display device determines the appropriate display order of the segments,
This is a relatively straightforward procedure. For such a purpose, a segment pointer table may be used.
The segment pointer table is a list of pointers to segments. The segment pointer table is updated during reconstruction to list the segments in display order. Thus, the display need only read the pointers from the segment table in sequential order to identify the next segment to display. Furthermore, even when performing 3: 2 pulldown, only three segments are needed to store and display the B frame (each segment is one-quarter the size of the frame). The frame store for a frame is only 0.75 times the size of a full size frame store. Thus, the size of the picture buffer is reduced to 2.75 frame stores for anchor and B frames.

【0080】本発明に従うシステムと方法を実施例に関
連づけて説明したが、本発明がここで挙げられた特定の
形式に限定されることを意図したものではなく、反対
に、特許請求の範囲によって定義される発明の精神と範
囲内に含まれるものと合理的に解釈される限り、代替、
修正、その他の変更をもカバーすることを意図してい
る。
While the system and method according to the present invention have been described in connection with embodiments, it is not intended that the invention be limited to the specific forms recited herein, but instead, by the claims Alternatives, as long as they are reasonably construed as falling within the spirit and scope of the defined invention,
It is intended to cover amendments and other changes.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】先行技術に従うデコーダ・システムの動作を示
すグラフである。
FIG. 1 is a graph illustrating the operation of a decoder system according to the prior art.

【図2】3:2プルダウンを実行するとき先行技術に従
って動作するデコーダ・システムの動作を示すグラフで
ある。
FIG. 2 is a graph illustrating the operation of a decoder system operating according to the prior art when performing 3: 2 pulldown.

【図3】(A)は、本発明に従って概念的に分割される
1つのフレームを示す図である。(B)は、3:2プル
ダウンを実行しながらBフレームを再構成し表示するた
めに使用されるメモリを示す図である。
FIG. 3A shows one frame that is conceptually divided according to the present invention. (B) is a diagram showing a memory used for reconstructing and displaying a B frame while performing 3: 2 pulldown.

【図4】本発明に従うデコーダ・システムの再構成と表
示動作を示すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing the reconfiguration and display operation of a decoder system according to the present invention.

【図5】本発明に従うデコーダ・システムの動作を示す
テーブルである。
FIG. 5 is a table showing the operation of the decoder system according to the present invention.

【図6】本発明に従う動作を示す状態図である。FIG. 6 is a state diagram showing an operation according to the present invention.

【図7】本発明に従う方法を示すフローチャートであ
る。
FIG. 7 is a flowchart illustrating a method according to the present invention.

【図8】本発明に従う方法を示す他のフローチャートで
ある。
FIG. 8 is another flowchart illustrating a method according to the present invention.

【図9】本発明に従うデコーダ・システムを示すブロッ
ク図である。
FIG. 9 is a block diagram illustrating a decoder system according to the present invention.

【図10】本発明に従う他のデコーダ・システムを示す
ブロック図である。
FIG. 10 is a block diagram illustrating another decoder system according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

302 トップ上セクション(TU) 304 トップ下セクション(TL) 306 ボトム上セクション(BU) 308 ボトム下セクション(BL) 310 セグメント0 312 セグメント1 314 セグメント2 500 テーブル 600 状態図 800 デコーダ・システム 802 データ・チャネル 804 レート(チャネル)バッファ 806 他のチャネル 808 再構成装置 810 データ・チャネル 812 ピクチャ・バッファ 814 メモリ装置 816 データ・チャネル 818 区分化装置 820 区分器 822 セグメント・ポインタ・テーブル 824 表示コントローラ 826 データ・チャネル 828 表示装置 900 デコーダ・システム 902 プリプロセッサ 904 バス 906 メモリ・コントローラ 908 メモリ装置 910 可変長デコーダ(VLD) 912 IDCTパイプライン 914 マージ記憶装置 916 モーション圧縮(MC)パイプライン 918 表示装置 302 Top top section (TU) 304 Top bottom section (TL) 306 Bottom top section (BU) 308 Bottom bottom section (BL) 310 Segment 0 312 Segment 1 314 Segment 2 500 Table 600 State diagram 800 Decoder system 802 Data channel 804 Rate (channel) buffer 806 Other channels 808 Reconstructor 810 Data channel 812 Picture buffer 814 Memory device 816 Data channel 818 Partitioner 820 Partitioner 822 Segment pointer table 824 Display controller 826 Data channel 828 Display device 900 Decoder system 902 Preprocessor 904 Bus 906 Memory controller 908 Memory device 910 Variable length decoder (VLD) 912 IDCT pipeline 914 Merge storage 916 Motion compression (MC) pipeline 918 Display

フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H04N 9/808 H04N 9/80 B 11/04 Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Reference number in the agency FI Technical display location H04N 9/808 H04N 9/80 B 11/04

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ピクセル・データの双方向予測符号化
(B)フレームがトップ・フィールドとボトム・フィー
ルドのそれぞれの上部分と下部分に対応する4つのセク
ションを含むとき、プルダウンを含む表示のためにBフ
レームを効率的に復号し引き出すデコーダ・システムで
あって、 Bフレームをピクセル・データへ再構成し、1つおきの
フレームについてはトップ・フィールドの上部分を2回
再構成する再構成装置と、 ピクセル・データを記憶する3つのセグメントを含み、
これらセグメントの各々が前記セクションの任意の1つ
を記憶できる大きさであるメモリと、 前記再構成装置と前記メモリへ接続され、前記ピクセル
・データを受け取って、前記トップ・フィールドからの
ピクセル・データを1つのセグメントへ記憶し、前記ボ
トム・フィールドからのピクセル・データを他のセグメ
ントへ記憶するように、Bフレームの各セクションのた
めに前記トップ・フィールドと前記ボトム・フィールド
に従って前記ピクセル・データを分割する区分器と、 前記メモリへ接続され、プルダウンを含むインタレース
表示のために、一回に前記3つのセグメントの1つから
ピクセル・データを引き出す引き出し回路とを具備し、 前記区分器は、まず前記3つのセグメントの任意の2つ
を選択し、次に表示のために引き出されているセグメン
トと残りのセグメントを選択し、そして表示のために引
き出されているセグメントと表示のためにすでに引き出
されており将来再表示されることのないピクセル・デー
タを含むセグメントを選択し、さらにプルダウン用のピ
クセル・データを受け取るために、表示のために引き出
されているセグメントを選択するように構成された、デ
コーダ・システム。
1. A display including a pull-down when a bi-directional predictive coding (B) frame of pixel data includes four sections corresponding to an upper portion and a lower portion of a top field and a bottom field, respectively. A decoding system that efficiently decodes and derives a B-frame from pixel data, reconstructs the B-frame into pixel data, and reconstructs the upper part of the top field twice for every other frame. And three segments for storing pixel data,
A memory in which each of these segments is large enough to store any one of the sections; a reconstructor and a memory connected to the memory for receiving the pixel data and for storing pixel data from the top field; Into one segment and store the pixel data from the bottom field according to the top field and the bottom field for each section of the B-frame, so as to store the pixel data from the bottom field in another segment. A divider connected to the memory, and a extracting circuit for extracting pixel data from one of the three segments at a time for an interlaced display including a pull-down; First select any two of the three segments, then pull out for display Selecting the segment that is being drawn and the remaining segments, and selecting the segment that has been drawn for display and the segment that contains pixel data that has been drawn for display and will not be redisplayed in the future, A decoder system further configured to select a segment being drawn for display to receive pixel data for pulldown.
【請求項2】 3:2プルダウンが実行される、請求項
1に記載のデコーダ・システム。
2. The decoder system according to claim 1, wherein 3: 2 pulldown is performed.
【請求項3】 デコーダが国際テレビジョン・システム
委員会(NTSC)フォーマットに従って動作する、請
求項2に記載のデコーダ・システム。
3. The decoder system of claim 2, wherein the decoder operates according to the International Television System Committee (NTSC) format.
【請求項4】 Bフレームが複数のマクロブロック行を
含み、各マクロブロック行がBフレームの2つのセクシ
ョンのためのデータを含む、請求項3に記載のデコーダ
・システム。
4. The decoder system according to claim 3, wherein the B frame includes a plurality of macroblock rows, each macroblock row including data for two sections of the B frame.
【請求項5】 Bフレームが720ピクセルx480ラ
インを含む、請求項3に記載のデコーダ・システム。
5. The decoder system of claim 3, wherein the B frame includes 720 pixels by 480 lines.
【請求項6】 Bフレームが平均してピクセル当たり1
2ビットを含み、前記メモリのセグメントの各々が1,
036,800ビットを超えるビットを含まない、請求
項5に記載のデコーダ・システム。
6. The B frame averages one pixel per pixel.
2 bits, each of the segments of the memory being 1,
The decoder system of claim 5, wherein the decoder system does not include more than 036,800 bits.
【請求項7】 前記メモリがさらに2つのアンカ・フレ
ームを記憶するための2つのフレームストアを含む、請
求項6に記載のデコーダ・システム。
7. The decoder system of claim 6, wherein said memory further includes two frame stores for storing two anchor frames.
【請求項8】 前記メモリがダイナミック・ランダム・
アクセス・メモリである、請求項1に記載のデコーダ・
システム。
8. The memory according to claim 8, wherein said memory is a dynamic random access memory.
The decoder of claim 1, wherein the decoder is an access memory.
system.
【請求項9】 前記メモリが、復号されたBフレームの
半分を記憶した後に、前記引き出し回路が前記メモリの
前記複数のセグメントからピクセル・データを引き出し
始める、請求項1に記載のデコーダ・システム。
9. The decoder system of claim 1, wherein said memory starts storing pixel data from said plurality of segments of said memory after said memory stores half of a decoded B frame.
【請求項10】 前記セグメントを指すポインタのリス
トを含むセグメント・ポインタ・テーブルを備え、 前記区分器が、前記ピクセル・データのインタレース表
示に適した順序で前記ポインタを配置することによって
前記セグメント・ポインタ・テーブルを維持する、請求
項1に記載のデコーダ・システム。
10. A segment pointer table comprising a list of pointers to said segments, wherein said segmenter places said pointers in an order suitable for an interlaced display of said pixel data. The decoder system of claim 1, wherein the decoder system maintains a pointer table.
【請求項11】 前記引き出し回路が、前記セグメント
の各々にアクセスするために、前記ポインタの各々を前
記セグメント・ポインタ・テーブルから逐次の順序で検
索する、請求項10に記載のデコーダ・システム。
11. The decoder system of claim 10, wherein said retrieval circuit retrieves each of said pointers from said segment pointer table in a sequential order to access each of said segments.
【請求項12】 メモリのセグメントの大きさがフレー
ムストアのサイズの4分の1であるような3つのセグメ
ントを使用して、双方向予測符号化(B)フレームのビ
クセル・データを、プルダウン変換を使用する表示のた
めに再構成し、記憶し、引き出す方法であって、 Bフレームの上半分をピクセル・データへ再構成するス
テップと、 Bフレームの下半分をピクセル・データへ再構成するス
テップと、 1つおきのフレームごとに、Bフレームの上半分をピク
セル・データへ再び再構成するステップと、 前記再構成ステップの各々の間に、Bフレームのトップ
・フィールドとボトム・フィールドに従って前記ピクセ
ル・データを分割するステップと、 Bフレームの上半分を再構成する前記ステップのために
2つの利用可能なセグメントを選択し、Bフレームの下
半分を再構成する前記ステップのために他の2つの利用
可能なセグメントを選択し、さらに上半分を再び再構成
する前記ステップのために1つの利用可能なセグメント
を選択するステップと、 フレームの上半分を再構成する前記ステップとフレーム
の下半分を再構成する前記ステップの間にトップ・フィ
ールド・ピクセル・データを1つの選択されたセグメン
トへ記憶するとともにボトム・フィールド・データを他
の選択されたセグメントへ記憶し、さらにフレームの上
半分を再び再構成する前記ステップのために、トップ・
フィールド・ピクセル・データを、選択されたセグメン
トへ記憶するステップと、 インタレース表示を行うために、記憶されたピクセル・
データを前記セグメントから引き出すステップとを含む
ピクセル・データの再構成記憶引き出し方法。
12. A bi-directional predictive coded (B) frame voxel data is pulled down using three segments, the size of which is one quarter of the size of the frame store. Reconstructing, storing, and retrieving for display using: reconstructing the upper half of the B frame into pixel data; and reconstructing the lower half of the B frame into pixel data. Reconstructing the upper half of the B frame into pixel data every other frame; and, during each of the reconstructing steps, the pixel according to the top and bottom fields of the B frame. Splitting the data and two available segments for said step of reconstructing the upper half of the B frame And select the other two available segments for the step of reconstructing the lower half of the B frame, and select one available segment for the step of reconstructing the upper half again Storing the top field pixel data in one selected segment and storing the bottom field pixel data between the steps of reconstructing the upper half of the frame and reconstructing the lower half of the frame. For the step of storing the data in another selected segment and reconstructing the upper half of the frame again,
Storing field pixel data in a selected segment; and storing the stored pixel data for interlaced display.
Retrieving pixel data from the segment.
【請求項13】 セグメントを選択する前記ステップ
が、 最初のフレームのトップ半分のために任意の2つのセグ
メントを選択するステップと、 最初のフレームのボトム半分のために、引き出されてい
るセグメントと3番目のセグメントを選択するステップ
と、 フレームの上半分を再構成する前記ステップおよびフレ
ームの下半分を再構成する前記ステップのいずれかの間
に、引き出されているセグメントとすでに引き出されて
おり将来再表示のために引き出されないピクセル・デー
タを含むセグメントを選択するステップと、 フレームの上半分をピクセル・データへ再び再構成する
前記ステップの間に、引き出されているセグメントを、
トップ・フィールド・ピクセル・データを受け取るため
に選択するステップとを含む、請求項12に記載のピク
セル・データの再構成記憶引き出し方法。
13. The step of selecting a segment comprises the steps of selecting any two segments for the top half of the first frame, and for the bottom half of the first frame, Between the step of selecting the second segment and the step of reconstructing the upper half of the frame and the step of reconstructing the lower half of the frame. During the step of selecting a segment containing pixel data that is not extracted for display and the step of reconstructing the upper half of the frame back into pixel data, the segment being extracted is
Selecting to receive top field pixel data.
【請求項14】 セグメントを指すポインタのリストを
含むセグメント・テーブルを、インタレース表示に従っ
て更新するステップを含み、前記引き出しステップがさ
らに前記セグメント・テーブルからポインタを検索する
ステップを含む、請求項12に記載のピクセル・データ
の再構成記憶引き出し方法。
14. The method of claim 12, further comprising: updating a segment table containing a list of pointers to the segments according to the interlaced representation, wherein the retrieving step further comprises retrieving a pointer from the segment table. A method for extracting and reconstructing pixel data as described above.
JP9138882A 1996-05-28 1997-05-28 Method for reducing memory capacity required to decode two-way prediction coded frame during pull-down and its device Pending JPH1084531A (en)

Applications Claiming Priority (2)

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US08/653845 1996-05-28
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